JP3009222B2 - 押出機温度コントローラおよび押出機温度制御方法 - Google Patents
押出機温度コントローラおよび押出機温度制御方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、押出装置の押出機バレルゾーンにおける温
度を制御するための押出機温度コントローラおよび押出
機温度制御方法に関し、特に、上記温度制御が押出機ス
クリュの速度変化に応答したものである押出機温度コン
トローラおよび押出機温度制御方法に関する。
度を制御するための押出機温度コントローラおよび押出
機温度制御方法に関し、特に、上記温度制御が押出機ス
クリュの速度変化に応答したものである押出機温度コン
トローラおよび押出機温度制御方法に関する。
背景技術 押出装置は、プラスチック産業や他の産業においてよ
く用いられ、これによって、プラスチックや他の押出材
料を連続的に溶融，配合，成形および凝固して所望の形
状とすることができる。典型的な押出装置は回転するス
クリュを具え、このスクリュは加熱された円筒状のバレ
ル内に、このバレルと同軸に収納されている。スクリュ
はバレル内で回転し、このバレル内をプラスチックなど
の押出材料が通過するようにする。押出材料は、バレル
端部のダイすなわち開口部を通過させられる。温度降下
は押出材料が加熱されたバレルを離れるときに生じ、こ
の温度降下により、押出材料はダイの形状によって定ま
る成形形状で凝固することができる。
く用いられ、これによって、プラスチックや他の押出材
料を連続的に溶融，配合，成形および凝固して所望の形
状とすることができる。典型的な押出装置は回転するス
クリュを具え、このスクリュは加熱された円筒状のバレ
ル内に、このバレルと同軸に収納されている。スクリュ
はバレル内で回転し、このバレル内をプラスチックなど
の押出材料が通過するようにする。押出材料は、バレル
端部のダイすなわち開口部を通過させられる。温度降下
は押出材料が加熱されたバレルを離れるときに生じ、こ
の温度降下により、押出材料はダイの形状によって定ま
る成形形状で凝固することができる。
押出機バレルゾーン、すなわち、“熱交換ゾーン”の
温度は、押出工程で制御可能な１つの変数である。従っ
て、バレル温度の制御からは、プラスチックのような材
料を押出す間の変数は排除される。押出機バレルは、バ
レル内にある押出材料の温度が、３つの条件のうちの１
つまたはそれ以上の条件下で制御されるように運転され
ることが可能である。押出機バレルは、一般に押出材料
の温度を（１）高くすること、（２）低くすること、ま
たは（３）維持することができる。押出材料の温度を維
持するという第３の条件は、押出機が次のような速度で
運転されるときに生ずる。すなわち、この運転速度にお
いては、押出材料が押出機バレル内で加工されるとき、
バレル内に入って来る押出材料の摩擦による熱利得が、
押出機バレルからの熱損失とほぼ等しくなる。このよう
な熱利得も熱損失も表われない条件は、“断熱”条件と
して知られている。
温度は、押出工程で制御可能な１つの変数である。従っ
て、バレル温度の制御からは、プラスチックのような材
料を押出す間の変数は排除される。押出機バレルは、バ
レル内にある押出材料の温度が、３つの条件のうちの１
つまたはそれ以上の条件下で制御されるように運転され
ることが可能である。押出機バレルは、一般に押出材料
の温度を（１）高くすること、（２）低くすること、ま
たは（３）維持することができる。押出材料の温度を維
持するという第３の条件は、押出機が次のような速度で
運転されるときに生ずる。すなわち、この運転速度にお
いては、押出材料が押出機バレル内で加工されるとき、
バレル内に入って来る押出材料の摩擦による熱利得が、
押出機バレルからの熱損失とほぼ等しくなる。このよう
な熱利得も熱損失も表われない条件は、“断熱”条件と
して知られている。
押出装置は、大抵複数の熱交換ゾーンを具え、それぞ
れの熱交換ゾーンの温度は、それぞれ独立に制御される
ことが可能である。この独立温度の制御は以下のような
ものである。すなわち、１つまたはそれ以上の熱交換ゾ
ーンでは、処理工程にある押出材料が加熱され、一方残
りの熱交換ゾーンでは、断熱条件下にあるかまたは押出
材料が冷却される。また、通常、押出機バレルのダイ側
端部の近くにある熱交換ゾーンは、押出材料の温度を維
持することに用いられる。さもなければ、押出材料の温
度は、この材料がダイを通って押出されるまでバレルを
通過することにより高まる。このゾーンの処理手順は押
出材料を間接的に冷却することになる。押出機バレルの
典型的なものは、５〜８個の熱交換ゾーンを具えている
が、この熱交換ゾーンの熱は変化し得るものであり、ま
た、この数はしばしば押出機のサイズに依存するもので
ある。
れの熱交換ゾーンの温度は、それぞれ独立に制御される
ことが可能である。この独立温度の制御は以下のような
ものである。すなわち、１つまたはそれ以上の熱交換ゾ
ーンでは、処理工程にある押出材料が加熱され、一方残
りの熱交換ゾーンでは、断熱条件下にあるかまたは押出
材料が冷却される。また、通常、押出機バレルのダイ側
端部の近くにある熱交換ゾーンは、押出材料の温度を維
持することに用いられる。さもなければ、押出材料の温
度は、この材料がダイを通って押出されるまでバレルを
通過することにより高まる。このゾーンの処理手順は押
出材料を間接的に冷却することになる。押出機バレルの
典型的なものは、５〜８個の熱交換ゾーンを具えている
が、この熱交換ゾーンの熱は変化し得るものであり、ま
た、この数はしばしば押出機のサイズに依存するもので
ある。
押出機温度コントローラは、熱交換要素を用いて押出
機バレルの温度を制御することができる。押出機バレル
は、通常、熱交換要素を含むシェルによって囲まれてい
る。熱交換要素は、（１）抵抗ヒータのように押出機バ
レルの温度を増すようなヒータおよび（２）水または他
の冷却液を循環させて熱を除去し、温度を押出機バレル
温度の所望のセットポイントに維持する冷却管とするこ
とができる。このような熱交換要素に代わって他の熱交
換要素を用いることもできる。例えば、冷却構造として
フィン付のシェルにブロアを具えたものとし、このブロ
アによってフィンを通過する空気を循環するようにする
ことができる。
機バレルの温度を制御することができる。押出機バレル
は、通常、熱交換要素を含むシェルによって囲まれてい
る。熱交換要素は、（１）抵抗ヒータのように押出機バ
レルの温度を増すようなヒータおよび（２）水または他
の冷却液を循環させて熱を除去し、温度を押出機バレル
温度の所望のセットポイントに維持する冷却管とするこ
とができる。このような熱交換要素に代わって他の熱交
換要素を用いることもできる。例えば、冷却構造として
フィン付のシェルにブロアを具えたものとし、このブロ
アによってフィンを通過する空気を循環するようにする
ことができる。
温度センサは、熱電対のようなものであって、押出機
バレル内に配置され、この温度センサの配置された場所
の温度を信号で知らせる。１つの押出機バレルゾーンあ
たり２つの熱電対が設けられ、これらは互いに電気的に
絶縁されている。第１の熱電対は、上記一組の熱電対の
うちの“Ａ熱電対”として知られ、押出機バレルの内表
面と並列に配置される。“Ａ熱電対”の端部は、通常、
押出機バレルのインナーライナーと接触している。第２
の熱電対は、上記一組の熱電対のうちの“Ｂ熱電対”と
して知られ、上記ヒータ／クーラーシェルの内殻に配置
される。押出機のそれぞれの熱交換ゾーンは、同様に、
一組の熱電対“A"および“B"を具え、これら熱電対は同
様の位置に配置される。空気冷却式の押出機システムの
場合も、シェルの内殻にＢ熱電対を具える。
バレル内に配置され、この温度センサの配置された場所
の温度を信号で知らせる。１つの押出機バレルゾーンあ
たり２つの熱電対が設けられ、これらは互いに電気的に
絶縁されている。第１の熱電対は、上記一組の熱電対の
うちの“Ａ熱電対”として知られ、押出機バレルの内表
面と並列に配置される。“Ａ熱電対”の端部は、通常、
押出機バレルのインナーライナーと接触している。第２
の熱電対は、上記一組の熱電対のうちの“Ｂ熱電対”と
して知られ、上記ヒータ／クーラーシェルの内殻に配置
される。押出機のそれぞれの熱交換ゾーンは、同様に、
一組の熱電対“A"および“B"を具え、これら熱電対は同
様の位置に配置される。空気冷却式の押出機システムの
場合も、シェルの内殻にＢ熱電対を具える。
押出機温度コントローラは、温度センサからの信号を
受けとり、指定した熱交換ゾーンの温度が低過ぎるか高
過ぎるかを判断する。そして、必要であれば、適切な熱
交換要素に対して信号を伝え、その制御する特定の熱交
換ゾーンの温度を高くするかまたは低くする。
受けとり、指定した熱交換ゾーンの温度が低過ぎるか高
過ぎるかを判断する。そして、必要であれば、適切な熱
交換要素に対して信号を伝え、その制御する特定の熱交
換ゾーンの温度を高くするかまたは低くする。
押出機バレルおよび熱交換要素は、残留熱を蓄える。
構成物および押出機バレルの質量および熱伝導率に起因
して熱伝達に遅れを生じ、その結果、現在の温度と、そ
の温度に対して押出機温度コントローラが熱交換ゾーン
の温度を上昇または下降させるよう指示する信号との間
に遅れを生ずる。例えば押出機温度コントローラが加熱
要素に対して加熱を停止するよう指示した場合、その加
熱要素に蓄えられたエネルギーによって、押出機バレル
のその熱交換ゾーンは加熱され続ける。この加熱の続行
によって押出機バレルの温度は、その熱交換ゾーンにお
いて上昇し続ける。押出機温度コントローラからの指示
の発生に対する熱交換要素の反応の遅れのため、押出機
バレル温度の値は、所望温度付近で振動することにな
る。
構成物および押出機バレルの質量および熱伝導率に起因
して熱伝達に遅れを生じ、その結果、現在の温度と、そ
の温度に対して押出機温度コントローラが熱交換ゾーン
の温度を上昇または下降させるよう指示する信号との間
に遅れを生ずる。例えば押出機温度コントローラが加熱
要素に対して加熱を停止するよう指示した場合、その加
熱要素に蓄えられたエネルギーによって、押出機バレル
のその熱交換ゾーンは加熱され続ける。この加熱の続行
によって押出機バレルの温度は、その熱交換ゾーンにお
いて上昇し続ける。押出機温度コントローラからの指示
の発生に対する熱交換要素の反応の遅れのため、押出機
バレル温度の値は、所望温度付近で振動することにな
る。
ガーディナーに与えられた米国特許3,866,669号およ
びウォーターローに与えられた米国特許3,751,014号
は、いずれも押出機バレル温度の値が振動する問題を提
示している。ガーディナーおよびウォーターローに記載
されるシステムでは、第１温度プローブすなわち第１の
熱電対は、押出材料の温度を表わす“深い”温度測定値
を与え、第２熱電対は、押出機バレルを囲むシェルの内
部に配置され、熱交換要素の温度を表わす“浅い”温度
測定値を与える。これら一組の熱電対からの電気信号
は、組合されることによって平均値を与える。押出機温
度コントローラは、この重み付けられた平均値を監視
し、および加熱および冷却要素を付勢して、押出機バレ
ルゾーンの所望温度を表わすセットポイントとほぼ等し
い温度で上記平均値を維持するようになる。
びウォーターローに与えられた米国特許3,751,014号
は、いずれも押出機バレル温度の値が振動する問題を提
示している。ガーディナーおよびウォーターローに記載
されるシステムでは、第１温度プローブすなわち第１の
熱電対は、押出材料の温度を表わす“深い”温度測定値
を与え、第２熱電対は、押出機バレルを囲むシェルの内
部に配置され、熱交換要素の温度を表わす“浅い”温度
測定値を与える。これら一組の熱電対からの電気信号
は、組合されることによって平均値を与える。押出機温
度コントローラは、この重み付けられた平均値を監視
し、および加熱および冷却要素を付勢して、押出機バレ
ルゾーンの所望温度を表わすセットポイントとほぼ等し
い温度で上記平均値を維持するようになる。
押出機温度コントローラによる熱交換要素の制御は、
処理工程にある押出機バレルゾーンの実際の温度に応答
したものというよりも、むしろ温度平均値に応答したも
のであり、この制御によって、温度値および／または制
御信号の振動が減少する。上記のような温度値の振動
は、例えば、抵抗発熱要素が加熱を行って押出機バレル
の温度を上昇させようとする運転条件下にあるときに生
ずる。上記発熱要素が付勢されている間は、上記浅い温
度測定値は、上記深い温度測定値よりも高い。この温度
の差は、浅い温度プローブが付勢されている発熱要素の
近くに配置されているという理由で生ずる。従って、こ
の場合に押出機温度コントローラによって得られる平均
値も、深い測定値すなわち押出機バレルゾーンの実際の
温度より大きくなる。
処理工程にある押出機バレルゾーンの実際の温度に応答
したものというよりも、むしろ温度平均値に応答したも
のであり、この制御によって、温度値および／または制
御信号の振動が減少する。上記のような温度値の振動
は、例えば、抵抗発熱要素が加熱を行って押出機バレル
の温度を上昇させようとする運転条件下にあるときに生
ずる。上記発熱要素が付勢されている間は、上記浅い温
度測定値は、上記深い温度測定値よりも高い。この温度
の差は、浅い温度プローブが付勢されている発熱要素の
近くに配置されているという理由で生ずる。従って、こ
の場合に押出機温度コントローラによって得られる平均
値も、深い測定値すなわち押出機バレルゾーンの実際の
温度より大きくなる。
押出機バレルゾーンの実際の温度が所望の温度より低
い間に、上記平均値は温度セットポイントに到達する。
押出機温度コントローラは、上記平均値が温度セットポ
イントに到達した後であって、しかも押出機バレルゾー
ンが所望の温度になる前に発熱要素を消勢する。この発
熱要素の蓄熱によって、押出機バレルゾーンの温度は所
望温度に向けて上昇し続ける。上記のような温度値の振
動は、押出機バレルゾーンの温度が下降しつつあるよう
な運転条件下でも生じうるものである。
い間に、上記平均値は温度セットポイントに到達する。
押出機温度コントローラは、上記平均値が温度セットポ
イントに到達した後であって、しかも押出機バレルゾー
ンが所望の温度になる前に発熱要素を消勢する。この発
熱要素の蓄熱によって、押出機バレルゾーンの温度は所
望温度に向けて上昇し続ける。上記のような温度値の振
動は、押出機バレルゾーンの温度が下降しつつあるよう
な運転条件下でも生じうるものである。
押出機バレルゾーンが所望温度に至る前に熱交換要素
を消勢することにより、押出機バレルゾーンの温度の所
望温度からの行き過ぎ、これは好ましくない温度値振動
を生じさせるものであるが、このような行き過ぎが防止
される。このような利点は、押出機温度の制御の正確さ
を犠牲にして達成されるものである。特に、押出機温度
コントローラは、平均温度が所望温度から変動したとき
にのみこれを修正しようとするので、押出機バレルゾー
ンの温度が、所望の加熱温度より低く、または所望の冷
却温度より高いままであってもその温度を調整しようと
はしない。
を消勢することにより、押出機バレルゾーンの温度の所
望温度からの行き過ぎ、これは好ましくない温度値振動
を生じさせるものであるが、このような行き過ぎが防止
される。このような利点は、押出機温度の制御の正確さ
を犠牲にして達成されるものである。特に、押出機温度
コントローラは、平均温度が所望温度から変動したとき
にのみこれを修正しようとするので、押出機バレルゾー
ンの温度が、所望の加熱温度より低く、または所望の冷
却温度より高いままであってもその温度を調整しようと
はしない。
Faillaceに対して許可された再発行特許Re.31,903号
には、押出機バレル内の温度変化を予測する押出機温度
コントローラが記載されている。このシステムは制御上
の誤差の総和を監視し、ある所定の時間の間に温度が有
意な変化を示さなくなった時点、すなわちこのシステム
が平衡するに至った時点を判断する。システムが平衡に
至ると、この押出機温度コントローラは深い測定値によ
って示される実際の押出機バレルゾーンの温度を調べ、
これと所望温度とを比較する。ここで実際の温度と所望
温度との差に有意な差がある場合、この押出機温度コン
トローラは、温度セットポイントを計算してこれを変更
する。この結果、上記制御上の総和誤差によって温度調
整が必要とされるように見える。例えば、実際の押出機
バレルゾーンの温度が低過ぎる場合、Faillaceによる押
出機温度コントローラはセットポイントを所望温度より
も高くする。このとき、制御総和誤差はセットポイント
以下であり、このことによって、押出機温度コントロー
ラは温度を調整して制御総和誤差を最小化するようにす
る。
には、押出機バレル内の温度変化を予測する押出機温度
コントローラが記載されている。このシステムは制御上
の誤差の総和を監視し、ある所定の時間の間に温度が有
意な変化を示さなくなった時点、すなわちこのシステム
が平衡するに至った時点を判断する。システムが平衡に
至ると、この押出機温度コントローラは深い測定値によ
って示される実際の押出機バレルゾーンの温度を調べ、
これと所望温度とを比較する。ここで実際の温度と所望
温度との差に有意な差がある場合、この押出機温度コン
トローラは、温度セットポイントを計算してこれを変更
する。この結果、上記制御上の総和誤差によって温度調
整が必要とされるように見える。例えば、実際の押出機
バレルゾーンの温度が低過ぎる場合、Faillaceによる押
出機温度コントローラはセットポイントを所望温度より
も高くする。このとき、制御総和誤差はセットポイント
以下であり、このことによって、押出機温度コントロー
ラは温度を調整して制御総和誤差を最小化するようにす
る。
押出機ラインの運転開始および停止の間に、押出機ス
クリュの回転速度すなわち“スクリュ速度”が変化する
ことは通常にあることである。しかしながら、スクリュ
速度の変化は、典型的に熱的負荷の変動をもたらし、こ
の変動は押出工程において問題となるものである。例え
ば、このような状態はブローモールド工程で生じ、型ど
られるピースを、これが型から出るときに詰まらせる。
このような詰まったピースを検出するセンサは、速やか
に押出機システムを停止して、さらにピースが詰まるこ
とやモールドシステムが損傷する可能性を防止する。通
常運転時の押出機システムは、ブローモールド工程にお
いて設定速度で運転する。
クリュの回転速度すなわち“スクリュ速度”が変化する
ことは通常にあることである。しかしながら、スクリュ
速度の変化は、典型的に熱的負荷の変動をもたらし、こ
の変動は押出工程において問題となるものである。例え
ば、このような状態はブローモールド工程で生じ、型ど
られるピースを、これが型から出るときに詰まらせる。
このような詰まったピースを検出するセンサは、速やか
に押出機システムを停止して、さらにピースが詰まるこ
とやモールドシステムが損傷する可能性を防止する。通
常運転時の押出機システムは、ブローモールド工程にお
いて設定速度で運転する。
Faillace再発行特許の押出機温度コントローラは、ブ
ローモールド工程においてそれぞれの熱交換ゾーンのリ
セット値を決定する。このリセット値はそれらの熱交換
ゾーンの温度オフセットにみ合ったものであり、これら
温度オフセットはそれらの熱交換ゾーンに対する熱負荷
にみ合っている。フェイラスの押出機温度コントローラ
は、それぞれの熱交換ゾーンに対するリセット値をそれ
ぞれ独立に決定する。熱交換ゾーンについてリセットを
行うための基準を以下に示す。
ローモールド工程においてそれぞれの熱交換ゾーンのリ
セット値を決定する。このリセット値はそれらの熱交換
ゾーンの温度オフセットにみ合ったものであり、これら
温度オフセットはそれらの熱交換ゾーンに対する熱負荷
にみ合っている。フェイラスの押出機温度コントローラ
は、それぞれの熱交換ゾーンに対するリセット値をそれ
ぞれ独立に決定する。熱交換ゾーンについてリセットを
行うための基準を以下に示す。
（１）リセットがイネーブルであること。すなわち温度
コントローラがオン状態にあって、熱交換ゾーンについ
てリセットを行うことが可能であること； （２）熱交換ゾーンが安定制御状態にあり、かつ制御安
定時間のような所定時間の間、制御アラームが生じない
こと； （３）オフセットは実アラーム幅より大きいこと。これ
は典型的には１オフセットが３゜F（1.6度）より大きい
ことを意味する； （４）リセットが、リセット安定時間内で生じていない
こと； （５）リセット限界まで達しないこと。
コントローラがオン状態にあって、熱交換ゾーンについ
てリセットを行うことが可能であること； （２）熱交換ゾーンが安定制御状態にあり、かつ制御安
定時間のような所定時間の間、制御アラームが生じない
こと； （３）オフセットは実アラーム幅より大きいこと。これ
は典型的には１オフセットが３゜F（1.6度）より大きい
ことを意味する； （４）リセットが、リセット安定時間内で生じていない
こと； （５）リセット限界まで達しないこと。
ブローモールド工程のための押出機システムが詰まり
によって停止させられたとき、このシステムは、典型的
には数分以内に再始動される。熱交換ゾーンが制御的に
安定でなければならない最小時間すなわち、“最小リセ
ット安定時間”は、ほぼ４分である。熱交換ゾーンが熱
負荷のステップ変化、例えば突然の停止状態から回復す
る実際の時間は、ほぼ10ないし12分である。このため、
Faillaceの押出機温度コントローラにおけるリセット手
段は、十分速やかに応答して最大10分ないし12分の間継
続する熱負荷のステップ変化を補償することができな
い。このような状態の結果として、熱交換ゾーンは、通
常運転状態のスクリュ速度における熱負荷と停止状態の
スクリュ速度における熱負荷との差に等しい温度オフセ
ットを生じる。また、押出機システムがリセットして動
作することが可能となるまでの期間停止したままである
場合、例えば、詰まったピースが除かれ押出機システム
が通常の運転スクリュ速度に復帰するような場合には、
誤った熱交換ゾーン温度リセット値が温度オフセットを
もたらす。この温度オフセットは、リセット値が通常の
スクリュ速度において決定され、そのスクリュ速度にお
ける熱負荷を補償するまで残る。ブローモールド工程に
おけるこのような状態によって、押出機システムからの
プラスチック溶融出力の特性が有意に変化する。このよ
うな変化により、さらにブローモールド製造物の重さの
ばらつきを生ずる。このばらつきは、製造物の壁厚のば
らつきをもたらして最終製造物の品質を低下させる。こ
のような品質のばらつきは、浪費，非能率および過度の
費用を生じさせる。
によって停止させられたとき、このシステムは、典型的
には数分以内に再始動される。熱交換ゾーンが制御的に
安定でなければならない最小時間すなわち、“最小リセ
ット安定時間”は、ほぼ４分である。熱交換ゾーンが熱
負荷のステップ変化、例えば突然の停止状態から回復す
る実際の時間は、ほぼ10ないし12分である。このため、
Faillaceの押出機温度コントローラにおけるリセット手
段は、十分速やかに応答して最大10分ないし12分の間継
続する熱負荷のステップ変化を補償することができな
い。このような状態の結果として、熱交換ゾーンは、通
常運転状態のスクリュ速度における熱負荷と停止状態の
スクリュ速度における熱負荷との差に等しい温度オフセ
ットを生じる。また、押出機システムがリセットして動
作することが可能となるまでの期間停止したままである
場合、例えば、詰まったピースが除かれ押出機システム
が通常の運転スクリュ速度に復帰するような場合には、
誤った熱交換ゾーン温度リセット値が温度オフセットを
もたらす。この温度オフセットは、リセット値が通常の
スクリュ速度において決定され、そのスクリュ速度にお
ける熱負荷を補償するまで残る。ブローモールド工程に
おけるこのような状態によって、押出機システムからの
プラスチック溶融出力の特性が有意に変化する。このよ
うな変化により、さらにブローモールド製造物の重さの
ばらつきを生ずる。このばらつきは、製造物の壁厚のば
らつきをもたらして最終製造物の品質を低下させる。こ
のような品質のばらつきは、浪費，非能率および過度の
費用を生じさせる。
Faillaceの押出機温度コントローラは、ブローモール
ド工程と同様な他の応用工程における温度制御の問題を
排除できない。このような応用工程には、ワイヤおよび
ケーブルのコーティング工程が含まれる。押出機が運転
されている間に裸の導線のより接ぎや巻きわくの交換と
いった工程があると、この工程の間に上述したのと同様
の温度オフセットの問題が生ずる。ワイヤおよびケーブ
ルの工程では、ケーブルのより接ぎや巻きわくの交換の
間に、押出機システムおよび全体の生産ラインは通常の
運転速度より遅いより接ぎや巻きわく交換を容易にする
ような速度となることを必要とする。このような押出機
スクリュ温度の低下によって、押出機システムの通常運
転速度と減速された運転速度との間での有意な熱的負荷
の差を生ずる。このような状態による最終結果として、
ワイヤやケーブルに対するコーティングとして用いられ
る押出機システムからのプラスチック溶融出力の特性が
有意に変化することがある。この変化は、潜在的に最終
生産物の品質の低下をもたらす。
ド工程と同様な他の応用工程における温度制御の問題を
排除できない。このような応用工程には、ワイヤおよび
ケーブルのコーティング工程が含まれる。押出機が運転
されている間に裸の導線のより接ぎや巻きわくの交換と
いった工程があると、この工程の間に上述したのと同様
の温度オフセットの問題が生ずる。ワイヤおよびケーブ
ルの工程では、ケーブルのより接ぎや巻きわくの交換の
間に、押出機システムおよび全体の生産ラインは通常の
運転速度より遅いより接ぎや巻きわく交換を容易にする
ような速度となることを必要とする。このような押出機
スクリュ温度の低下によって、押出機システムの通常運
転速度と減速された運転速度との間での有意な熱的負荷
の差を生ずる。このような状態による最終結果として、
ワイヤやケーブルに対するコーティングとして用いられ
る押出機システムからのプラスチック溶融出力の特性が
有意に変化することがある。この変化は、潜在的に最終
生産物の品質の低下をもたらす。
この産業には、押出機システムのスクリュ速度の変化
に応じてそれぞれの熱交換ゾーンの温度リセット値を先
取りするような押出機システムのための押出機温度コン
トローラは存在していない。
に応じてそれぞれの熱交換ゾーンの温度リセット値を先
取りするような押出機システムのための押出機温度コン
トローラは存在していない。
発明の開示 本発明は押出機システムのための押出機温度コントロ
ーラである。本発明は押出機バレル内の押出機スクリュ
の実スクリュ速度を検出する手段を含む。押出機バレル
は少なくとも１つの熱交換手段を有する。押出機温度コ
ントローラは複数のスクリュ速度の割付けおよび記憶を
行う手段を有する。記憶された複数のスクリュ速度の各
メンバは対応する温度リセット値を有している。押出機
温度コントローラは比較および選択を行う手段を有して
いる。その比較および選択を行う手段は実スクリュ速度
を記憶されたスクリュ速度の各々と比較し、その記憶さ
れたスクリュ速度の１つを選択する。選択されたスクリ
ュ速度は記憶された複数のスクリュ速度の１つであっ
て、実スクリュ速度に算術的に最も近い値を有してい
る。比較および選択を行う手段は選択された記憶スクリ
ュ速度に対応して温度リセット値を取出す。本発明はさ
らに、熱交換手段に対して制御出力ドライバ信号を発生
する手段を含む。その制御出力ドライバ信号は比較およ
び選択を行う手段から取出された温度リセット値に応答
する。
ーラである。本発明は押出機バレル内の押出機スクリュ
の実スクリュ速度を検出する手段を含む。押出機バレル
は少なくとも１つの熱交換手段を有する。押出機温度コ
ントローラは複数のスクリュ速度の割付けおよび記憶を
行う手段を有する。記憶された複数のスクリュ速度の各
メンバは対応する温度リセット値を有している。押出機
温度コントローラは比較および選択を行う手段を有して
いる。その比較および選択を行う手段は実スクリュ速度
を記憶されたスクリュ速度の各々と比較し、その記憶さ
れたスクリュ速度の１つを選択する。選択されたスクリ
ュ速度は記憶された複数のスクリュ速度の１つであっ
て、実スクリュ速度に算術的に最も近い値を有してい
る。比較および選択を行う手段は選択された記憶スクリ
ュ速度に対応して温度リセット値を取出す。本発明はさ
らに、熱交換手段に対して制御出力ドライバ信号を発生
する手段を含む。その制御出力ドライバ信号は比較およ
び選択を行う手段から取出された温度リセット値に応答
する。
本発明は押出機バレルの温度を制御する方法を含む。
その方法には押出機バレル内の押出機スクリュについて
の実スクリュ速度の検出が含まれる。押出機バレルは少
なくとも１つの熱交換手段を有している。その方法に
は、次いで、複数のスクリュ速度の割付けおよび記憶が
含まれる。記憶されたスクリュ速度の各々は温度リセッ
ト値と対応している。実スクリュ速度と記憶されたスク
リュ速度の各々との比較を実行する。次いで、記憶され
たスクリュ速度の１つを選択する。その選択されたスク
リュ速度は、記憶された複数のスクリュ速度のうち算術
的に最も実スクリュ速度に近い値をもつものである。上
記選択を行うステップでは、選択された記憶スクリュ速
度を取出す。熱交換手段に対し、制御出力ドライバ信号
を発生する。その制御出力ドライバ信号は取出された温
度リセット値に応答している。
その方法には押出機バレル内の押出機スクリュについて
の実スクリュ速度の検出が含まれる。押出機バレルは少
なくとも１つの熱交換手段を有している。その方法に
は、次いで、複数のスクリュ速度の割付けおよび記憶が
含まれる。記憶されたスクリュ速度の各々は温度リセッ
ト値と対応している。実スクリュ速度と記憶されたスク
リュ速度の各々との比較を実行する。次いで、記憶され
たスクリュ速度の１つを選択する。その選択されたスク
リュ速度は、記憶された複数のスクリュ速度のうち算術
的に最も実スクリュ速度に近い値をもつものである。上
記選択を行うステップでは、選択された記憶スクリュ速
度を取出す。熱交換手段に対し、制御出力ドライバ信号
を発生する。その制御出力ドライバ信号は取出された温
度リセット値に応答している。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の押出機温度コントローラを含む押出
機バレルの側断面図である。
機バレルの側断面図である。
第２図は熱負荷状態下での本発明押出機温度コントロ
ーラの好適実施例の動作を示すイベント線図である。
ーラの好適実施例の動作を示すイベント線図である。
第３図は本発明に関して適合可能なリセットコントロ
ーラを含む押出機温度コントローラのブロック図であ
る。
ーラを含む押出機温度コントローラのブロック図であ
る。
発明を実施するための最良の形態 本発明は、少なくとも１つの押出機バレルゾーンの温
度制御に用いられる、熱交換手段のための押出機温度コ
ントローラを含む。本発明は実スクリュ速度（actual s
crew speed）を検出しまたは測定する手段を含む。押出
機温度コントローラは複数のスクリュ速度を、対応づけ
および記憶する手段を有する。各スクリュ速度は、記憶
された複数の温度リセット値の一つに対応する。本発明
は複数の記憶スクリュ速度（記憶されたスクリュ速度、
stored screw speed）を比較し、および選択する手段を
含む。この比較および選択の手段は、実スクリュ速度を
複数の記憶スクリュ速度の各々と比較し、および複数の
記憶スクリュ速度からデフォールト・スクリュ速度を選
択する。このデフォールト・スクリュ速度は、他の比較
された記憶スクリュ速度に比べ実スクリュ速度からの偏
差がより小さい。本発明は更に、熱交換手段への制御出
力ドライブ信号を生成する手段を含む。この制御出力ド
ライブ信号は、デフォールト・スクリュ速度に対応する
記憶された温度リセット値から得られる。
度制御に用いられる、熱交換手段のための押出機温度コ
ントローラを含む。本発明は実スクリュ速度（actual s
crew speed）を検出しまたは測定する手段を含む。押出
機温度コントローラは複数のスクリュ速度を、対応づけ
および記憶する手段を有する。各スクリュ速度は、記憶
された複数の温度リセット値の一つに対応する。本発明
は複数の記憶スクリュ速度（記憶されたスクリュ速度、
stored screw speed）を比較し、および選択する手段を
含む。この比較および選択の手段は、実スクリュ速度を
複数の記憶スクリュ速度の各々と比較し、および複数の
記憶スクリュ速度からデフォールト・スクリュ速度を選
択する。このデフォールト・スクリュ速度は、他の比較
された記憶スクリュ速度に比べ実スクリュ速度からの偏
差がより小さい。本発明は更に、熱交換手段への制御出
力ドライブ信号を生成する手段を含む。この制御出力ド
ライブ信号は、デフォールト・スクリュ速度に対応する
記憶された温度リセット値から得られる。
本発明の意図する“リセット値”の用語は、バレル温
度ではなくスクリュ速度に対応する。リセット値は安定
したスクリュ速度のために決定され、および温度セット
ポイント（Setpoint）との関連において押出機温度コン
トローラに記憶される。本発明の望ましい実施例におい
ては、リセット値の手動入力は存在しない。リセット値
はゼロまたは決定された値のいずれかである。典型的に
はリセット値は、通常の動作フェーズ中における押出機
システム上の熱力学的負荷に従って各押出機バレルゾー
ンについて決定される。
度ではなくスクリュ速度に対応する。リセット値は安定
したスクリュ速度のために決定され、および温度セット
ポイント（Setpoint）との関連において押出機温度コン
トローラに記憶される。本発明の望ましい実施例におい
ては、リセット値の手動入力は存在しない。リセット値
はゼロまたは決定された値のいずれかである。典型的に
はリセット値は、通常の動作フェーズ中における押出機
システム上の熱力学的負荷に従って各押出機バレルゾー
ンについて決定される。
本発明は実スクリュ速度を測定する手段を有する。こ
の実スクリュ速度を測定する手段は、押出機スクリュの
単位時間あたりの回転数を検出する電子的または電子機
械的手段であっても良い。実スクリュ速度を測定する適
切な手段としては、市販のデジタルエンコーダまたはタ
コメータが含まれ、これらは押出機温度コントローラに
実スクリュ速度入力信号を供給する。
の実スクリュ速度を測定する手段は、押出機スクリュの
単位時間あたりの回転数を検出する電子的または電子機
械的手段であっても良い。実スクリュ速度を測定する適
切な手段としては、市販のデジタルエンコーダまたはタ
コメータが含まれ、これらは押出機温度コントローラに
実スクリュ速度入力信号を供給する。
押出機温度コントローラは、複数のスクリュ速度を記
憶する手段を有する。この記憶手段はスクリュ速度を記
憶しなくてはならない。ここに各記憶スクリュ速度は、
各押出機バレルゾーンの各スクリュ速度についての、特
定のまたは実際の温度リセット値に対応する。それらの
対応する実温度リセット値を伴う個々のスクリュ速度
は、温度リセット値入力信号を入力するリセット値信号
入力手段により入力される。ここに温度リセット値入力
信号は、各記憶スクリュ速度に対し各押出機バレルゾー
ンについての所望の、実温度リセット値を表す。この記
憶手段は電子的記憶手段であることが望ましい。適切な
記憶手段はその分野において知られており、および本発
明分野の当業者により本発明に適用することができる。
憶する手段を有する。この記憶手段はスクリュ速度を記
憶しなくてはならない。ここに各記憶スクリュ速度は、
各押出機バレルゾーンの各スクリュ速度についての、特
定のまたは実際の温度リセット値に対応する。それらの
対応する実温度リセット値を伴う個々のスクリュ速度
は、温度リセット値入力信号を入力するリセット値信号
入力手段により入力される。ここに温度リセット値入力
信号は、各記憶スクリュ速度に対し各押出機バレルゾー
ンについての所望の、実温度リセット値を表す。この記
憶手段は電子的記憶手段であることが望ましい。適切な
記憶手段はその分野において知られており、および本発
明分野の当業者により本発明に適用することができる。
押出機温度コントローラは、複数のスクリュ速度を比
較しおよび選択する手段を有する。この比較および選択
の手段は、実スクリュ速度を複数の記憶スクリュ速度の
各値と比較する。この比較および選択手段は、実スクリ
ュ速度に最も近い値を有する記憶スクリュ速度を選択す
る。熱交換ゾーンの実温度と選択された記憶スクリュ速
度の実温度リセット値との違いが顕著な場合は、押出機
温度コントローラは選択された記憶スクリュ速度をデフ
ォールトあるいは選択する。このデフォールトあるいは
選択されたスクリュ速度に対応する実温度リセット値
は、押出機温度コントローラが各押出機バレルゾーンの
新たな温度の“各リセット値”を得るために用いられ
る。
較しおよび選択する手段を有する。この比較および選択
の手段は、実スクリュ速度を複数の記憶スクリュ速度の
各値と比較する。この比較および選択手段は、実スクリ
ュ速度に最も近い値を有する記憶スクリュ速度を選択す
る。熱交換ゾーンの実温度と選択された記憶スクリュ速
度の実温度リセット値との違いが顕著な場合は、押出機
温度コントローラは選択された記憶スクリュ速度をデフ
ォールトあるいは選択する。このデフォールトあるいは
選択されたスクリュ速度に対応する実温度リセット値
は、押出機温度コントローラが各押出機バレルゾーンの
新たな温度の“各リセット値”を得るために用いられ
る。
本発明はさらに熱交換手段への制御出力ドライバー信
号生成手段を含む。この制御出力ドライバー信号生成手
段は、押出機システムの押出機バレルの各熱交換ゾーン
に制御出力ドライバー信号を伝送する手段を含む。制御
出力ドライバー信号を生成する手段は、デフォールトス
クリュ速度に対応する記憶温度リセット値出力信号に応
答する。制御出力ドライバー信号を生成する手段は、各
熱交換手段の変更されたリセット値に応答して制御出力
ドライバー信号を変化させる手段を含む。制御出力ドラ
イバー信号は各熱交換ゾーンの熱交換手段を制御しまた
は作動させる。制御出力ドライバー信号を生成する手段
は、典型的には、押出機スクリュが速度を変えた時に、
押出材料の温度に影響する熱交換ゾーンの実温度が変化
しないように、熱交換手段の制御出力ドライバー信号を
修正するようにプログラムされる。多くの他の要素、た
とえば、圧力、押出機バレル内の押出材料の摩擦、およ
び押し出される材料のタイプが押出材料の実温度に影響
する。
号生成手段を含む。この制御出力ドライバー信号生成手
段は、押出機システムの押出機バレルの各熱交換ゾーン
に制御出力ドライバー信号を伝送する手段を含む。制御
出力ドライバー信号を生成する手段は、デフォールトス
クリュ速度に対応する記憶温度リセット値出力信号に応
答する。制御出力ドライバー信号を生成する手段は、各
熱交換手段の変更されたリセット値に応答して制御出力
ドライバー信号を変化させる手段を含む。制御出力ドラ
イバー信号は各熱交換ゾーンの熱交換手段を制御しまた
は作動させる。制御出力ドライバー信号を生成する手段
は、典型的には、押出機スクリュが速度を変えた時に、
押出材料の温度に影響する熱交換ゾーンの実温度が変化
しないように、熱交換手段の制御出力ドライバー信号を
修正するようにプログラムされる。多くの他の要素、た
とえば、圧力、押出機バレル内の押出材料の摩擦、およ
び押し出される材料のタイプが押出材料の実温度に影響
する。
本発明の最も好適な実施例は、本発明のリセット温度
コントローラを有する押出機システムを備え、少なくと
も１つの他の押出機温度コントローラとの関連で利用さ
れる。かかるコントローラは、動作する押出機システム
の温度を継続的に監視し、比較し、および調整する。動
作する押出機システムの温度を継続的に監視し、比較
し、および調整する他の押出機温度コントローラは、押
出機スクリュが定速で運転されている時良く機能する。
そのような押出機温度コントローラを用いた本発明の組
み合わせは、押出機システムに速度変化の際リセット値
を記憶しおよび引き出す付加的能力を与える。本発明の
リセット温度コントローラを含む押出機温度コントロー
ラの増加した動作フレキシビリティーは、動作中にスク
リュ速度が変化した時に生じる押出材料の浪費量を削減
することにより経済的利益を生じさせる。そのような
“デュアル押出機温度コントローラ”の経済的利益は、
継続的なまたは予測されないスクリュ速度変化のあるプ
ロセスにおいて顕著に現れる。
コントローラを有する押出機システムを備え、少なくと
も１つの他の押出機温度コントローラとの関連で利用さ
れる。かかるコントローラは、動作する押出機システム
の温度を継続的に監視し、比較し、および調整する。動
作する押出機システムの温度を継続的に監視し、比較
し、および調整する他の押出機温度コントローラは、押
出機スクリュが定速で運転されている時良く機能する。
そのような押出機温度コントローラを用いた本発明の組
み合わせは、押出機システムに速度変化の際リセット値
を記憶しおよび引き出す付加的能力を与える。本発明の
リセット温度コントローラを含む押出機温度コントロー
ラの増加した動作フレキシビリティーは、動作中にスク
リュ速度が変化した時に生じる押出材料の浪費量を削減
することにより経済的利益を生じさせる。そのような
“デュアル押出機温度コントローラ”の経済的利益は、
継続的なまたは予測されないスクリュ速度変化のあるプ
ロセスにおいて顕著に現れる。
本発明の好適な実施例におけるデュアル押出機温度コ
ントローラは、継続的なまたは予測されないスクリュ速
度遷移の間においてさえも押出機バレルゾーンの安定し
た正確な温度制御を持続する。本発明の好適な実施例
は、Faillaceの米国再発行特許（番号Re.31,903）に記
載された押出機システムの改良である。その記載内容を
ここに援用する。Faillaceの開示は、この分野で標準的
な用語の記述、一般的な押出機システムの記述、および
動作する押出機システムの温度を継続的に監視し、比較
し、および調整する押出機温度コントローラの記述のた
めに援用してある。
ントローラは、継続的なまたは予測されないスクリュ速
度遷移の間においてさえも押出機バレルゾーンの安定し
た正確な温度制御を持続する。本発明の好適な実施例
は、Faillaceの米国再発行特許（番号Re.31,903）に記
載された押出機システムの改良である。その記載内容を
ここに援用する。Faillaceの開示は、この分野で標準的
な用語の記述、一般的な押出機システムの記述、および
動作する押出機システムの温度を継続的に監視し、比較
し、および調整する押出機温度コントローラの記述のた
めに援用してある。
本発明の押出機温度コントローラを有する押出機シス
テムは、軸線および軸線に添った少なくとも一つの熱交
換ゾーンを伴うバレルを有する。押出機システムはバレ
ル内にスクリュおよびバレルを囲むシェルを有する。
“熱交換ゾーン”はバレルの一部でありおよび温度が熱
交換手段により制御されることの出来るシェルの対応す
る部分である。熱交換手段は各熱交換ゾーンに設けられ
る。熱交換手段は各熱交換ゾーンにおいて熱を交換する
ための熱交換要素を有する。この熱交換要素は熱交換動
力手段を有する。
テムは、軸線および軸線に添った少なくとも一つの熱交
換ゾーンを伴うバレルを有する。押出機システムはバレ
ル内にスクリュおよびバレルを囲むシェルを有する。
“熱交換ゾーン”はバレルの一部でありおよび温度が熱
交換手段により制御されることの出来るシェルの対応す
る部分である。熱交換手段は各熱交換ゾーンに設けられ
る。熱交換手段は各熱交換ゾーンにおいて熱を交換する
ための熱交換要素を有する。この熱交換要素は熱交換動
力手段を有する。
本発明の押出機システムは、実スクリュ速度を測定す
る手段を有する。この実スクリュ速度測定手段は、実ス
クリュ速度を検知する手段および押出機温度コントロー
ラのための実スクリュ速度入力信号を生成する手段を含
む。押出機システムは、複数の選択された記憶スクリュ
速度の各々のための所望のバレル温度リセット値を表す
温度リセット値信号を入力する温度リセット値信号入力
手段を有する。押出機システムは各温度リセット値信号
をそれぞれ記憶する記憶手段を有する。押出機システム
は、実スクリュ速度を複数の記憶スクリュ速度のそれぞ
れと比較し、および複数の記憶スクリュ速度からデフォ
ールトスクリュ速度を選択する、比較および選択手段を
有する。デフォールトスクリュ速度は、他の比較された
記憶スクリュ速度のいずれかより実スクリュ速度からの
偏差が小さい。デフォールトスクリュ速度の選択は、本
発明の押出機温度コントローラにより償われる温度リセ
ット値信号を決定する。
る手段を有する。この実スクリュ速度測定手段は、実ス
クリュ速度を検知する手段および押出機温度コントロー
ラのための実スクリュ速度入力信号を生成する手段を含
む。押出機システムは、複数の選択された記憶スクリュ
速度の各々のための所望のバレル温度リセット値を表す
温度リセット値信号を入力する温度リセット値信号入力
手段を有する。押出機システムは各温度リセット値信号
をそれぞれ記憶する記憶手段を有する。押出機システム
は、実スクリュ速度を複数の記憶スクリュ速度のそれぞ
れと比較し、および複数の記憶スクリュ速度からデフォ
ールトスクリュ速度を選択する、比較および選択手段を
有する。デフォールトスクリュ速度は、他の比較された
記憶スクリュ速度のいずれかより実スクリュ速度からの
偏差が小さい。デフォールトスクリュ速度の選択は、本
発明の押出機温度コントローラにより償われる温度リセ
ット値信号を決定する。
押出機システムはまた制御出力ドライバー信号を生成
する手段を有する。この生成手段は、上述のごとく、記
憶温度リセット値信号に応答する。この生成手段は、望
ましくは“出力ドライバー”であり、およびデフォール
トスクリュ速度のための記憶温度リセット値に応答す
る。この生成手段は各熱交換ゾーンに対する制御出力ド
ライバー信号を変化させる手段を含む。この変化させる
手段は、実スクリュ速度および選択されたスクリュ速度
との間に顕著な偏差が存在することにより、比較および
選択手段が作動される時に、作動される。温度リセット
値制御セットポイントは、各熱交換ゾーンにおいてその
各熱交換ゾーンに温度をもたらするために熱交換動力手
段を制御する。
する手段を有する。この生成手段は、上述のごとく、記
憶温度リセット値信号に応答する。この生成手段は、望
ましくは“出力ドライバー”であり、およびデフォール
トスクリュ速度のための記憶温度リセット値に応答す
る。この生成手段は各熱交換ゾーンに対する制御出力ド
ライバー信号を変化させる手段を含む。この変化させる
手段は、実スクリュ速度および選択されたスクリュ速度
との間に顕著な偏差が存在することにより、比較および
選択手段が作動される時に、作動される。温度リセット
値制御セットポイントは、各熱交換ゾーンにおいてその
各熱交換ゾーンに温度をもたらするために熱交換動力手
段を制御する。
第１図は本発明の２つのリセット温度コントローラ22
を有する押出機システム１のバレル部を示す。押出機シ
ステム１は、押出機バレル12の中に収容されている駆動
すなわち押出機スクリュ10を含む。押出機スクリュ10の
回転は、プラスチックのような溶けた押出材料に押出機
バレル12の軸線に沿った力を加える。押出機バレル12は
少なくとも１つの、および望ましくは複数の熱交換ゾー
ン14を含む。各熱交換ゾーン14は押出機バレル12を加熱
しまたは冷却する熱交換要素15を含む。熱交換要素15
は、例えば、熱交換ゾーン14の温度を増加するための抵
抗性の加熱要素18、および熱交換ゾーン14の周囲で水ま
たは他の冷却液を循環させるためのチューブ20を具備す
る。デジタルエンコーダ16は実スクリュ速度を測定し、
およびリセット温度コントローラ22にスクリュ速度入力
信号17を与える。制御信号を入力するキーボードおよび
ディスプレイ（不図示）を有するパネルが、この技術分
野において知られており、および先に援用したFaillace
の再発行特許に記載のように設けられ得る。
を有する押出機システム１のバレル部を示す。押出機シ
ステム１は、押出機バレル12の中に収容されている駆動
すなわち押出機スクリュ10を含む。押出機スクリュ10の
回転は、プラスチックのような溶けた押出材料に押出機
バレル12の軸線に沿った力を加える。押出機バレル12は
少なくとも１つの、および望ましくは複数の熱交換ゾー
ン14を含む。各熱交換ゾーン14は押出機バレル12を加熱
しまたは冷却する熱交換要素15を含む。熱交換要素15
は、例えば、熱交換ゾーン14の温度を増加するための抵
抗性の加熱要素18、および熱交換ゾーン14の周囲で水ま
たは他の冷却液を循環させるためのチューブ20を具備す
る。デジタルエンコーダ16は実スクリュ速度を測定し、
およびリセット温度コントローラ22にスクリュ速度入力
信号17を与える。制御信号を入力するキーボードおよび
ディスプレイ（不図示）を有するパネルが、この技術分
野において知られており、および先に援用したFaillace
の再発行特許に記載のように設けられ得る。
各リセット温度コントローラ22は、１つの熱交換要素
15のためにのみ用いられることが望ましい。単一の熱交
換ゾーン14の熱交換要素15は、熱交換ゾーン14における
一対の熱測定値に応じて、リセット温度コントローラ22
により調整される。深温度センサー、すなわち“A"熱電
対24は、押出機バレル12の内表面28付近に設置され、お
よび望ましくはライナー３に接し、押出機バレル12のシ
リンダー深くの温度を表す深温度信号Tdを提供する。浅
温度センサー、すなわち“B"熱電対26は熱交換要素15に
配置され、熱エネルギまたは冷却の源である熱交換要素
15の温度を表す浅温度信号Tsを提供する。
15のためにのみ用いられることが望ましい。単一の熱交
換ゾーン14の熱交換要素15は、熱交換ゾーン14における
一対の熱測定値に応じて、リセット温度コントローラ22
により調整される。深温度センサー、すなわち“A"熱電
対24は、押出機バレル12の内表面28付近に設置され、お
よび望ましくはライナー３に接し、押出機バレル12のシ
リンダー深くの温度を表す深温度信号Tdを提供する。浅
温度センサー、すなわち“B"熱電対26は熱交換要素15に
配置され、熱エネルギまたは冷却の源である熱交換要素
15の温度を表す浅温度信号Tsを提供する。
第２図は本発明の押出機システム１の動作において存
在する、多くのパラメータ間の図示的関係を示す。この
“イベント”図は、熱付加状態でのデュアルセンサー温
度コントローラの機能を示す。このデュアルセンサー温
度コントローラは本発明の“リセット機能”を有する。
第２図に示される押出機システム１の動作は、熱交換ゾ
ーン14が熱付加状態すなわち押出材料に熱を加えている
ときの状態である。押出機システム１はまた冷却中の状
態、すなわち押出機バレル12を通して押出材料を冷却す
る場合にも用いられる。
在する、多くのパラメータ間の図示的関係を示す。この
“イベント”図は、熱付加状態でのデュアルセンサー温
度コントローラの機能を示す。このデュアルセンサー温
度コントローラは本発明の“リセット機能”を有する。
第２図に示される押出機システム１の動作は、熱交換ゾ
ーン14が熱付加状態すなわち押出材料に熱を加えている
ときの状態である。押出機システム１はまた冷却中の状
態、すなわち押出機バレル12を通して押出材料を冷却す
る場合にも用いられる。
第２図は、単一のｘ軸が時刻t0に始まる時刻を表すグ
ラフである。ｘ軸すなわち“時間ライン”の上の３本の
曲線は浅いすなわち“B"熱電対の温度、制御セットポイ
ント、および深いすなわち“A"熱電対の温度を示す。ｘ
軸すなわち“時間ライン”の下の12の曲線は同じ時間に
存在する他のｙ軸の値の関数を示す。これらの他のｙ軸
の値は（１）制御総和誤差“E"、（２）誤差“A"、すな
わちセットポイント温度と深いすなわち“A"熱電対の温
度との差、（３）実スクリュ速度“Sd"、（４）ヒータ
オン時間パーセント（percent heater on time）、
（５）リセット、（６）リセットイネーブル、（７）実
誤差が華氏３゜（摂氏1.6゜）（華氏および摂氏を以後
それぞれ“゜F”または“℃”のシンボルで表す。）よ
り大きい時の実アラーム、（８）“K1A＋K2B/K1＋K2"＞
３゜F（1.6℃）の場合の制御アラーム、（９）リセット
リミット、（10）リセット安定時間経過、（11）スクリ
ュ速度変化、（12）スクリュ速度安定、および（13）リ
セットトリガーイベントである。
ラフである。ｘ軸すなわち“時間ライン”の上の３本の
曲線は浅いすなわち“B"熱電対の温度、制御セットポイ
ント、および深いすなわち“A"熱電対の温度を示す。ｘ
軸すなわち“時間ライン”の下の12の曲線は同じ時間に
存在する他のｙ軸の値の関数を示す。これらの他のｙ軸
の値は（１）制御総和誤差“E"、（２）誤差“A"、すな
わちセットポイント温度と深いすなわち“A"熱電対の温
度との差、（３）実スクリュ速度“Sd"、（４）ヒータ
オン時間パーセント（percent heater on time）、
（５）リセット、（６）リセットイネーブル、（７）実
誤差が華氏３゜（摂氏1.6゜）（華氏および摂氏を以後
それぞれ“゜F”または“℃”のシンボルで表す。）よ
り大きい時の実アラーム、（８）“K1A＋K2B/K1＋K2"＞
３゜F（1.6℃）の場合の制御アラーム、（９）リセット
リミット、（10）リセット安定時間経過、（11）スクリ
ュ速度変化、（12）スクリュ速度安定、および（13）リ
セットトリガーイベントである。
押出機システム１が時刻t0にまず起動すなわち“電源
投入”されると、押出機温度コントローラは制御セット
ポイントTcpを、オペレータにより選択された熱交換ゾ
ーンセットポイントの所望温度に等しく設定する。平均
誤差コントローラは、熱交換ゾーンの加熱または冷却の
必要に応じて熱交換制御信号“H"および“C"を決定す
る。熱交換制御信号“H"は、熱交換ゾーン14の温度を増
加または減少するために、熱交換要素15を動作させる。
第２図の時刻t0および時刻t4の間は、（１）抵抗性の熱
要素18が熱を供給し、および（２）深温度信号Tdおよび
浅温度信号Tsが素早く上昇する状態を示している。
投入”されると、押出機温度コントローラは制御セット
ポイントTcpを、オペレータにより選択された熱交換ゾ
ーンセットポイントの所望温度に等しく設定する。平均
誤差コントローラは、熱交換ゾーンの加熱または冷却の
必要に応じて熱交換制御信号“H"および“C"を決定す
る。熱交換制御信号“H"は、熱交換ゾーン14の温度を増
加または減少するために、熱交換要素15を動作させる。
第２図の時刻t0および時刻t4の間は、（１）抵抗性の熱
要素18が熱を供給し、および（２）深温度信号Tdおよび
浅温度信号Tsが素早く上昇する状態を示している。
リセット温度コントローラ22は、制御総和誤差“E"信
号がおおむねゼロに到達する時刻t2まで熱交換制御信号
“H"を示し続ける。熱交換制御信号“H"は時刻t2に中断
し、および浅温度信号Tsは上昇を終え、および抵抗性の
ある熱要素18が冷却するに従って温度降下を始める。熱
交換要素15に貯えられた残熱は、押出機バレル12を加熱
し続ける。深温度信号Tdは、深いおよび浅い温度が安定
化する時刻t3まで上昇し続ける。
号がおおむねゼロに到達する時刻t2まで熱交換制御信号
“H"を示し続ける。熱交換制御信号“H"は時刻t2に中断
し、および浅温度信号Tsは上昇を終え、および抵抗性の
ある熱要素18が冷却するに従って温度降下を始める。熱
交換要素15に貯えられた残熱は、押出機バレル12を加熱
し続ける。深温度信号Tdは、深いおよび浅い温度が安定
化する時刻t3まで上昇し続ける。
第２図は押出機システム１が時刻t4に安定化し、およ
び３゜F（1.6℃）より大きい実誤差“A"信号を有するこ
とを示す。実誤差感度は製造者が選択できる。実誤差感
度は、典型的には、３゜Fおよび５゜F（約１℃および３
℃）の間にある。第２図は本発明の好適な実施例のリセ
ット温度コントローラ22の動作を示す。このシステムで
はスクリュ速度の変化により、“通常のリセット”機能
および“適応リセット”のいずれもが生じることができ
る。実線で示された第２図の曲線は、通常のリセット温
度コントローラにより生じる。破線で示されたカーブは
適応したリセット温度コントローラにおいて生じる。
び３゜F（1.6℃）より大きい実誤差“A"信号を有するこ
とを示す。実誤差感度は製造者が選択できる。実誤差感
度は、典型的には、３゜Fおよび５゜F（約１℃および３
℃）の間にある。第２図は本発明の好適な実施例のリセ
ット温度コントローラ22の動作を示す。このシステムで
はスクリュ速度の変化により、“通常のリセット”機能
および“適応リセット”のいずれもが生じることができ
る。実線で示された第２図の曲線は、通常のリセット温
度コントローラにより生じる。破線で示されたカーブは
適応したリセット温度コントローラにおいて生じる。
セットポイントTDはオペレータが入力できる。セット
ポイントTDは押出機バレルゾーンの所望温度を表す。リ
セット温度コントローラ22により決定された第一の通常
のリセットが、第２図の時刻t4に生じている。通常のリ
セット温度コントローラは制御セットポイントTcpの新
しい値を決定し、このTcpは熱交換要素15の“ヒーター
オン時間パーセント”を増加させる。
ポイントTDは押出機バレルゾーンの所望温度を表す。リ
セット温度コントローラ22により決定された第一の通常
のリセットが、第２図の時刻t4に生じている。通常のリ
セット温度コントローラは制御セットポイントTcpの新
しい値を決定し、このTcpは熱交換要素15の“ヒーター
オン時間パーセント”を増加させる。
スクリュ速度の変化により時刻t7およびt10間で、深
いすなわち“A"熱電対の曲線が減少する。スクリュ速度
の増加は、熱負荷すなわち熱交換要素15により加えられ
る熱の増加の必要性を生じさせる。深いすなわち“A"熱
電対の温度は、この状態で通常のリセットが時刻t10に
生じるまで通常減少する。
いすなわち“A"熱電対の曲線が減少する。スクリュ速度
の増加は、熱負荷すなわち熱交換要素15により加えられ
る熱の増加の必要性を生じさせる。深いすなわち“A"熱
電対の温度は、この状態で通常のリセットが時刻t10に
生じるまで通常減少する。
リセット曲線は、押出機システムを制御する通常およ
び適応したリセットの双方を示している。初めのアクテ
ィブな“通常”リセットが時刻t4に生じる。リセット値
の実線は他に、時刻t10に生じる１番目のリセットおよ
び時刻t15に生じる２番目のリセットの２つのリセット
を示している。リセット関数の破線はリセットコントロ
ーラにより与えられた“適応したリセット”（後述す
る）の発生を示す。この曲線は時刻t7に発生する第１の
リセットおよび時刻t12に発生する第２のリセットの、
２つの適応したリセットを示す。
び適応したリセットの双方を示している。初めのアクテ
ィブな“通常”リセットが時刻t4に生じる。リセット値
の実線は他に、時刻t10に生じる１番目のリセットおよ
び時刻t15に生じる２番目のリセットの２つのリセット
を示している。リセット関数の破線はリセットコントロ
ーラにより与えられた“適応したリセット”（後述す
る）の発生を示す。この曲線は時刻t7に発生する第１の
リセットおよび時刻t12に発生する第２のリセットの、
２つの適応したリセットを示す。
本発明の適応リセットコントローラは、リセットにつ
いて破線に示すように時刻t7においてリセット値を予測
する。このリセット値の予測は、この値について破線で
示すように制御セットポイントを時刻t7で変化させる。
制御セットポイントの変化はこのリセット値について破
線で示すように、“ヒーターオン時間パーセント”を時
刻t7で変化（actuate）させる。ヒーターオン時間パー
セントの変化により、熱交換ゾーン14の温度が深いすな
わち“A"熱電対について破線で示すように一定に維持さ
れる。温度の維持により実誤差“A"の変動が効果的に減
少する。実誤差“A"はセットポイントより深温度Td値小
さい値である。
いて破線に示すように時刻t7においてリセット値を予測
する。このリセット値の予測は、この値について破線で
示すように制御セットポイントを時刻t7で変化させる。
制御セットポイントの変化はこのリセット値について破
線で示すように、“ヒーターオン時間パーセント”を時
刻t7で変化（actuate）させる。ヒーターオン時間パー
セントの変化により、熱交換ゾーン14の温度が深いすな
わち“A"熱電対について破線で示すように一定に維持さ
れる。温度の維持により実誤差“A"の変動が効果的に減
少する。実誤差“A"はセットポイントより深温度Td値小
さい値である。
適応リセットは、制御セットポイントを変更するため
に要求を予測する所望のおよび予期しない結果を与え、
これにより深いすなわち“A"熱電対の温度変動を効果的
に減少させる。適応リセットコントローラは、押出機シ
ステムの熱交換手段へのエネルギを予測しおよび変化さ
せる。この変化は前記押出機システムのスクリュ速度
の、安定した変化による熱力学的負荷における変更をオ
フセットするために行われる。
に要求を予測する所望のおよび予期しない結果を与え、
これにより深いすなわち“A"熱電対の温度変動を効果的
に減少させる。適応リセットコントローラは、押出機シ
ステムの熱交換手段へのエネルギを予測しおよび変化さ
せる。この変化は前記押出機システムのスクリュ速度
の、安定した変化による熱力学的負荷における変更をオ
フセットするために行われる。
プラスチック材料を生成する押出機システムでは、ヒ
ーターは押出機システムが動作中または負荷下にある限
り、典型的に少なくともいくつかのヒーターオン時間パ
ーセントと共に動作している。負荷下での押出機システ
ムの定温維持は、押出機システムが論理的“無限ゲイ
ン”またはゼロの平均誤差を得ることができないことを
示す。このため押出機システムの動作は、たとえば300
゜F（約150℃）において、その300゜F（約150℃）を維
持するために少なくともいくつかのヒーターオン時間パ
ーセントをもたらすオフセット温度を有す。論理的に完
全な押出機システムは、ゼロの平均誤差を有し、および
押出機システムが安定した負荷状態にある時に、ヒータ
ーはゼロパーセントのオン時間を有する。制御総和誤差
“E"に従って、押出機システムの負荷に直接比例する。
ーターは押出機システムが動作中または負荷下にある限
り、典型的に少なくともいくつかのヒーターオン時間パ
ーセントと共に動作している。負荷下での押出機システ
ムの定温維持は、押出機システムが論理的“無限ゲイ
ン”またはゼロの平均誤差を得ることができないことを
示す。このため押出機システムの動作は、たとえば300
゜F（約150℃）において、その300゜F（約150℃）を維
持するために少なくともいくつかのヒーターオン時間パ
ーセントをもたらすオフセット温度を有す。論理的に完
全な押出機システムは、ゼロの平均誤差を有し、および
押出機システムが安定した負荷状態にある時に、ヒータ
ーはゼロパーセントのオン時間を有する。制御総和誤差
“E"に従って、押出機システムの負荷に直接比例する。
ヒーターオン時間パーセントは制御総和誤差から得ら
れる。制御総和誤差“E"は、押出機システムの実動作に
おいては、押出機システムが無負荷でない限り決してゼ
ロではない。制御総和誤差“E"は２つの誤差“A"および
“B"から得られる。この２つの誤差“A"および“B"は制
御セットポイントから得られる。誤差“A"は制御セット
ポイントTcp値より深温度Td値小さい値である。誤差
“B"は制御セットポイントTcp値より浅温度Ts値小さい
値である。
れる。制御総和誤差“E"は、押出機システムの実動作に
おいては、押出機システムが無負荷でない限り決してゼ
ロではない。制御総和誤差“E"は２つの誤差“A"および
“B"から得られる。この２つの誤差“A"および“B"は制
御セットポイントから得られる。誤差“A"は制御セット
ポイントTcp値より深温度Td値小さい値である。誤差
“B"は制御セットポイントTcp値より浅温度Ts値小さい
値である。
本発明の適応リセットコントローラ38は、制御総和誤
差“E"のための新たな値を、時刻t7および時刻t12に始
まる破線曲線に示すように導く。制御総和誤差“E"のこ
の調整は、スクリュ速度の安定した変化により起動され
る。制御総和誤差“E"の調整は、この値について破線で
示すように実誤差“A"の曲線すなわち値の変化を避け
る。実誤差“A"の値に変化がないことは、深いすなわち
“A"熱電対での温度が変化しなかったことを示す。
差“E"のための新たな値を、時刻t7および時刻t12に始
まる破線曲線に示すように導く。制御総和誤差“E"のこ
の調整は、スクリュ速度の安定した変化により起動され
る。制御総和誤差“E"の調整は、この値について破線で
示すように実誤差“A"の曲線すなわち値の変化を避け
る。実誤差“A"の値に変化がないことは、深いすなわち
“A"熱電対での温度が変化しなかったことを示す。
本発明の押出機温度コントローラは、望ましくは、リ
セット後の押出機システムの安定化を許容するために保
護ロジック制御機能を与える。これらの制御機能は、押
出機システムが３゜F（1.6℃）程度の所望の温度変動以
内で安定化するように３分程度の、十分な時間を許容す
る。これらの制御機能は、不必要なおよび望ましくない
リセットが生じるのを防ぐ。そのような制御機能の例は
リセット安定時間により与えられる。他の制御機能は、
動作速度が得られるまで新たなリセット値を起動するこ
となく、押出機システムが速度を“上昇すること”を許
容する。押出機システムは、押出機システムに損害を与
える状態である動作時に、その動作を終了させるための
他の制御機能を有する。制御アラームおよびフラグ機能
を含むこれらの機能は、Faillaceの再発行特許に記載さ
れており、および第２図に示されている。
セット後の押出機システムの安定化を許容するために保
護ロジック制御機能を与える。これらの制御機能は、押
出機システムが３゜F（1.6℃）程度の所望の温度変動以
内で安定化するように３分程度の、十分な時間を許容す
る。これらの制御機能は、不必要なおよび望ましくない
リセットが生じるのを防ぐ。そのような制御機能の例は
リセット安定時間により与えられる。他の制御機能は、
動作速度が得られるまで新たなリセット値を起動するこ
となく、押出機システムが速度を“上昇すること”を許
容する。押出機システムは、押出機システムに損害を与
える状態である動作時に、その動作を終了させるための
他の制御機能を有する。制御アラームおよびフラグ機能
を含むこれらの機能は、Faillaceの再発行特許に記載さ
れており、および第２図に示されている。
第３図は本発明の適応リセット温度コントローラ22の
好適な実施例を示す。本発明の適応リセット温度コント
ローラ22は、この分野で知られておりおよび上述のFail
laceの再発行特許に記載されている押出機温度コントロ
ーラの改良である。本発明の適応リセット温度コントロ
ーラ22は、Faillaceの再発行特許のリセットコントロー
ラを適応リセットコントローラ38により補足している。
適応リセットコントローラ38は、スクリュ速度の変化の
際にリセット値Rnおよび制御セットポイントTcnを調整
する。このスクリュ速度についての調整は、スクリュ速
度の変化の際のバレル温度の顕著な変化を先取りする。
適応リセットコントローラ38は、単一センサー押出機温
度コントローラとともに用いることができる。
好適な実施例を示す。本発明の適応リセット温度コント
ローラ22は、この分野で知られておりおよび上述のFail
laceの再発行特許に記載されている押出機温度コントロ
ーラの改良である。本発明の適応リセット温度コントロ
ーラ22は、Faillaceの再発行特許のリセットコントロー
ラを適応リセットコントローラ38により補足している。
適応リセットコントローラ38は、スクリュ速度の変化の
際にリセット値Rnおよび制御セットポイントTcnを調整
する。このスクリュ速度についての調整は、スクリュ速
度の変化の際のバレル温度の顕著な変化を先取りする。
適応リセットコントローラ38は、単一センサー押出機温
度コントローラとともに用いることができる。
スクリュ温度センサーまたはタコメータ16は、適応リ
セットコントローラ38に、現在のすなわち実際の押出機
スクリュ10の速度を表すアナログスクリュ速度信号Saを
提供する。この図の実施例は、押出機スクリュ駆動手段
９を示す。スケール変換バッファー110は、アナログス
クリュ信号Saを受け取り、対応するスクリュ速度速度信
号Scを生成する。この対応するスクリュ信号Scは、アナ
ログ・デジタル・コンバータ（A/D）112の入力レンジに
スケール変換される。このアナログ・デジタル・コンバ
ータ（A/D）112は、対応するスクリュ速度信号Scをスク
リュ速度を表すデジタルスクリュ速度信号Sdに変換す
る。他の選択可能なデジタル速度入力手段として、タイ
マー・カウンタを用いることもできる。その結果得られ
たスクリュ速度信号は、クロック，ロジック，割付けお
よびリセット記憶手段114に送られる。
セットコントローラ38に、現在のすなわち実際の押出機
スクリュ10の速度を表すアナログスクリュ速度信号Saを
提供する。この図の実施例は、押出機スクリュ駆動手段
９を示す。スケール変換バッファー110は、アナログス
クリュ信号Saを受け取り、対応するスクリュ速度速度信
号Scを生成する。この対応するスクリュ信号Scは、アナ
ログ・デジタル・コンバータ（A/D）112の入力レンジに
スケール変換される。このアナログ・デジタル・コンバ
ータ（A/D）112は、対応するスクリュ速度信号Scをスク
リュ速度を表すデジタルスクリュ速度信号Sdに変換す
る。他の選択可能なデジタル速度入力手段として、タイ
マー・カウンタを用いることもできる。その結果得られ
たスクリュ速度信号は、クロック，ロジック，割付けお
よびリセット記憶手段114に送られる。
第３図は光学式速度センサーまたはデジタルエンコー
ダ16aを示す。デジタルエンコーダ16aからの速度入力
は、タイマーカウンター116により処理される。その結
果のデジタルスクリュ速度信号Sdは、クロック，ロジッ
ク，割付けおよびリセット記憶手段114に送られる。
ダ16aを示す。デジタルエンコーダ16aからの速度入力
は、タイマーカウンター116により処理される。その結
果のデジタルスクリュ速度信号Sdは、クロック，ロジッ
ク，割付けおよびリセット記憶手段114に送られる。
適応リセットコントローラ38は与えられたすべての動
作スクリュ速度のリセット値を選択する。リセット値Rn
は一旦決定されると、クロック，ロジック，割付けおよ
びリセット記憶手段114内に、デジタルスクリュ速度信
号Sdで決定されるアドレスで記憶される。クロック，ロ
ジック，割付けおよびリセット記憶手段114は、速度安
定信号および速度変更信号を含むロジック制御信号を第
１のANDゲート39に与える。スイッチ48はリセット値の
記憶および検索を許容する。スイッチ48はオペレータが
選択可能であり、および対応リセットイネーブル信号を
第１のANDゲート39に与える。第１のANDゲート39の信号
はORゲート46に送られる。ORゲート46は信号をリセット
スイッチ41aおよび41bに与える。クロック，ロジック，
割付けおよびリセット記憶手段および本発明の好適な実
施例を構成するために必要な他のサブコンポーネント
は、市販の電子部品によりもたらされている。電子部品
のプログラム分野における技術レベルは、クロック，ロ
ジック，割付けおよびリセット記憶手段をプログラム
し、本発明に要求される（１）複数のスクリュ速度を割
り付けおよび記憶する手段と、（２）電子的または他の
ロジック回路により比較、タイミング合わせ、および選
択手段を提供するのに十分である。適切なクロック，ロ
ジック，割付けおよびリセット記憶手段は、正しくプロ
グラムされた市販のマイクロプロセッサーによりもたら
される。ロジック回路は“速度安定”状態を満足させる
各種の比較およびタイミング合わせのパラメータの存在
または不存在を決定するために必要とされる。
作スクリュ速度のリセット値を選択する。リセット値Rn
は一旦決定されると、クロック，ロジック，割付けおよ
びリセット記憶手段114内に、デジタルスクリュ速度信
号Sdで決定されるアドレスで記憶される。クロック，ロ
ジック，割付けおよびリセット記憶手段114は、速度安
定信号および速度変更信号を含むロジック制御信号を第
１のANDゲート39に与える。スイッチ48はリセット値の
記憶および検索を許容する。スイッチ48はオペレータが
選択可能であり、および対応リセットイネーブル信号を
第１のANDゲート39に与える。第１のANDゲート39の信号
はORゲート46に送られる。ORゲート46は信号をリセット
スイッチ41aおよび41bに与える。クロック，ロジック，
割付けおよびリセット記憶手段および本発明の好適な実
施例を構成するために必要な他のサブコンポーネント
は、市販の電子部品によりもたらされている。電子部品
のプログラム分野における技術レベルは、クロック，ロ
ジック，割付けおよびリセット記憶手段をプログラム
し、本発明に要求される（１）複数のスクリュ速度を割
り付けおよび記憶する手段と、（２）電子的または他の
ロジック回路により比較、タイミング合わせ、および選
択手段を提供するのに十分である。適切なクロック，ロ
ジック，割付けおよびリセット記憶手段は、正しくプロ
グラムされた市販のマイクロプロセッサーによりもたら
される。ロジック回路は“速度安定”状態を満足させる
各種の比較およびタイミング合わせのパラメータの存在
または不存在を決定するために必要とされる。
本発明の好適な実施例の適応リセット温度コントロー
ラ22は、Faillaceの再発行特許の押出機温度コントロー
ラのような、デュアル・センサー温度コントローラ121
を有する。このデュアル・センサー温度コントローラ12
1は、リセット・イネーブル信号、リセット・リミット
・オフ信号、実アラーム信号、安定時間経過信号、およ
び制御アラーム“not"信号を含むロジック制御信号を監
視する。リセット・イネーブル信号およびリセット・リ
ミット“not"信号は、第２のANDゲート47に与えられ
る。第２のANDゲート47は、第１のANDゲート39および第
３のANDゲート45に信号を与える。実アラーム信号、安
定時間経過信号、および制御アラーム・オフ信号が第３
のANDゲート45に与えられる。第３のANDゲート45の信号
はまた、ORゲート46にも送られる。ORゲート46は単一の
イベントトリガー信号を、“ワンショット”マルチバイ
ブレーション信号発生デバイス50を介して、リセットス
イッチ41aおよび41bに与える。このリセットスイッチ41
aおよび41bは、実誤差“A"信号をクロック，ロジック，
割付けおよびリセット記憶手段114に入力し、および図
示のごとくリセット値記憶手段52を有する。デュアル・
センサー温度コントローラ121は安定したときに、リセ
ット値Rnを与える。実誤差“A"は、リセットスイッチ41
aおよび41bがリセットトリガーを受け取ったときに、適
応リセットコントローラ38に与えられる。
ラ22は、Faillaceの再発行特許の押出機温度コントロー
ラのような、デュアル・センサー温度コントローラ121
を有する。このデュアル・センサー温度コントローラ12
1は、リセット・イネーブル信号、リセット・リミット
・オフ信号、実アラーム信号、安定時間経過信号、およ
び制御アラーム“not"信号を含むロジック制御信号を監
視する。リセット・イネーブル信号およびリセット・リ
ミット“not"信号は、第２のANDゲート47に与えられ
る。第２のANDゲート47は、第１のANDゲート39および第
３のANDゲート45に信号を与える。実アラーム信号、安
定時間経過信号、および制御アラーム・オフ信号が第３
のANDゲート45に与えられる。第３のANDゲート45の信号
はまた、ORゲート46にも送られる。ORゲート46は単一の
イベントトリガー信号を、“ワンショット”マルチバイ
ブレーション信号発生デバイス50を介して、リセットス
イッチ41aおよび41bに与える。このリセットスイッチ41
aおよび41bは、実誤差“A"信号をクロック，ロジック，
割付けおよびリセット記憶手段114に入力し、および図
示のごとくリセット値記憶手段52を有する。デュアル・
センサー温度コントローラ121は安定したときに、リセ
ット値Rnを与える。実誤差“A"は、リセットスイッチ41
aおよび41bがリセットトリガーを受け取ったときに、適
応リセットコントローラ38に与えられる。
リセットトリガーは２つの状態の１つで生成される。
第１の状態は“適応リセット”であり、（１）スクリュ
速度が安定しており、（２）速度変更があり、（３）デ
バイスがリセットリミットに達していなく、（４）リセ
ットがイネーブルであり、および（５）適応リセットが
イネーブルである時に生じる。第２の状態は“通常のリ
セット”であり、（１）リセットがイネーブルであり、
（２）デバイスがリセットリミットに達しておらず、
（３）実アラームがあり、（４）デバイスが温度限界に
達しておらず（５）安定時間が経過しており、および
（６）制御アラームがない時に生じる。
第１の状態は“適応リセット”であり、（１）スクリュ
速度が安定しており、（２）速度変更があり、（３）デ
バイスがリセットリミットに達していなく、（４）リセ
ットがイネーブルであり、および（５）適応リセットが
イネーブルである時に生じる。第２の状態は“通常のリ
セット”であり、（１）リセットがイネーブルであり、
（２）デバイスがリセットリミットに達しておらず、
（３）実アラームがあり、（４）デバイスが温度限界に
達しておらず（５）安定時間が経過しており、および
（６）制御アラームがない時に生じる。
本発明の好適な実施例のデュアル・センサー温度コン
トローラ121は、第１コンパレータ40,第２コンパレータ
42,第３コンパレータ43,第４コンパレータ44および第５
コンパレータ51を有する。第１コンパレータ40はセット
ポイントおよび深温度Tdの値を代数的に加算し、リセッ
トスイッチ41aに与える実誤差“A"を得る。リセット値
がクロック，ロジック，割付けおよびリセット記憶手段
114により定まった時に、第２コンパレータすなわち制
御セットポイントコントローラ42が制御セットポイント
Tcpを“リセット・トリガー”の時刻に調整する。“電
源オン”により、制御セットポイントはセットポイント
に等しく設定される。制御セットポイントコントローラ
42は、制御セットポイントTcpを断定しおよび第３コン
パレータ43および第４コンパレータ44に信号を与える。
デュアル・センサー温度コントローラ121は、第３コン
パレータ43により誤差“A"信号を計算するための代数的
加算を行う。第３コンパレータ43は誤差信号“A"を第５
コンパレータ51に働かせる。第４コンパレータ44は浅温
度Tsを制御セットポイントTcpと比較し、誤差“B"信号
を得る。誤差“B"信号はまた第５コンパレータ51に与え
られる。
トローラ121は、第１コンパレータ40,第２コンパレータ
42,第３コンパレータ43,第４コンパレータ44および第５
コンパレータ51を有する。第１コンパレータ40はセット
ポイントおよび深温度Tdの値を代数的に加算し、リセッ
トスイッチ41aに与える実誤差“A"を得る。リセット値
がクロック，ロジック，割付けおよびリセット記憶手段
114により定まった時に、第２コンパレータすなわち制
御セットポイントコントローラ42が制御セットポイント
Tcpを“リセット・トリガー”の時刻に調整する。“電
源オン”により、制御セットポイントはセットポイント
に等しく設定される。制御セットポイントコントローラ
42は、制御セットポイントTcpを断定しおよび第３コン
パレータ43および第４コンパレータ44に信号を与える。
デュアル・センサー温度コントローラ121は、第３コン
パレータ43により誤差“A"信号を計算するための代数的
加算を行う。第３コンパレータ43は誤差信号“A"を第５
コンパレータ51に働かせる。第４コンパレータ44は浅温
度Tsを制御セットポイントTcpと比較し、誤差“B"信号
を得る。誤差“B"信号はまた第５コンパレータ51に与え
られる。
適応リセットコントローラ38は、制御セットポイント
コントローラ42に制御セットポイントの調整範囲を示す
リセット値Rvを与える。リセット値Rvの大きさは、代数
演算モヂュールを伴う制御セットポイントコントローラ
42により、次式（１）で示されるRnにスケール変換され
る。
コントローラ42に制御セットポイントの調整範囲を示す
リセット値Rvを与える。リセット値Rvの大きさは、代数
演算モヂュールを伴う制御セットポイントコントローラ
42により、次式（１）で示されるRnにスケール変換され
る。
（１） Rn＝rg×Rv ここに、rgは定数のリセットゲインである。典型的に
は、リセットゲインrgは値１にセットされる。新しい、
すなわちスケール変換されたリセット値Rnは、制御セッ
トポイントコントローラ42に与えられる。制御セットポ
イントコントローラ42は、次に、スケール変換されたリ
セット値Rnを制御セットポイントTcpに代数的に加算
し、次式（２）で示されるリセットトリガー時の制御セ
ットポイントＴ′cpに更新する。
は、リセットゲインrgは値１にセットされる。新しい、
すなわちスケール変換されたリセット値Rnは、制御セッ
トポイントコントローラ42に与えられる。制御セットポ
イントコントローラ42は、次に、スケール変換されたリ
セット値Rnを制御セットポイントTcpに代数的に加算
し、次式（２）で示されるリセットトリガー時の制御セ
ットポイントＴ′cpに更新する。
（２） Ｔ′cp＝Rn＋Tcp デュアル・センサー温度コントローラ121は、適応リ
セット温度コントローラ22が一旦スケール変換されたリ
セット値Rnを決定すると、３゜F（1.6℃）以下の実誤差
で安定する。しかしながら、押出機システムの熱負荷の
有意な変化は、熱交換ゾーンの深温度Tdの変化を生じさ
せる。デュアル・センサー温度コントローラ121は、熱
交換ゾーンの深温度Tdの変化を修正しようとするので不
安定になる。適応リセット温度コントローラ22はデュア
ル・センサー温度コントローラ121を含み、熱交換要素1
5を選択的に動作させるための加熱および冷却を示す制
御出力ドライバーである“H"および“C"信号を生成す
る。第３および第４コンパレータ43および44は、制御セ
ットポイントTcpと温度信号TdおよびTsのそれぞれとの
間の差を表す誤差信号“A"および“B"をそれぞれ生成す
る。第５コンパレータ51の代数演算モヂュールは、次式
（３）に従い制御総和誤差Ｅを計算する。
セット温度コントローラ22が一旦スケール変換されたリ
セット値Rnを決定すると、３゜F（1.6℃）以下の実誤差
で安定する。しかしながら、押出機システムの熱負荷の
有意な変化は、熱交換ゾーンの深温度Tdの変化を生じさ
せる。デュアル・センサー温度コントローラ121は、熱
交換ゾーンの深温度Tdの変化を修正しようとするので不
安定になる。適応リセット温度コントローラ22はデュア
ル・センサー温度コントローラ121を含み、熱交換要素1
5を選択的に動作させるための加熱および冷却を示す制
御出力ドライバーである“H"および“C"信号を生成す
る。第３および第４コンパレータ43および44は、制御セ
ットポイントTcpと温度信号TdおよびTsのそれぞれとの
間の差を表す誤差信号“A"および“B"をそれぞれ生成す
る。第５コンパレータ51の代数演算モヂュールは、次式
（３）に従い制御総和誤差Ｅを計算する。
ここに、K1およびK2は各誤差信号“A"および“B"に対
する適切な重みを与えるように選ばれた定数である。制
御総和誤差“E"に応答して、熱交換ドライバーすなわち
コントローラ36は制御出力ドライバー信号“H"および
“C"を調節し、抵抗性の熱要素18、または熱交換要素15
のチューブ20を通じて冷却液の流れをもたらす流体冷却
システム（不図示）を動作させる。
する適切な重みを与えるように選ばれた定数である。制
御総和誤差“E"に応答して、熱交換ドライバーすなわち
コントローラ36は制御出力ドライバー信号“H"および
“C"を調節し、抵抗性の熱要素18、または熱交換要素15
のチューブ20を通じて冷却液の流れをもたらす流体冷却
システム（不図示）を動作させる。
適応リセット温度コントローラ22のためのロジックパ
スは、スクリュ速度の変化が生じた時を判断するための
デジタル速度信号Sdを監視するクロック，ロジック，割
付けおよびリセット記憶手段114を有する。デジタル速
度信号Sdが変化した時、クロック，ロジック，割付けお
よびリセット記憶手段114は、記憶リセット値を選択
し、デュアル・センサー温度コントローラ121に信号を
送る。するとデュアル・センサー温度コントローラ121
は、前記の式（２）を用いて制御セットポイントTcpを
再計算する。
スは、スクリュ速度の変化が生じた時を判断するための
デジタル速度信号Sdを監視するクロック，ロジック，割
付けおよびリセット記憶手段114を有する。デジタル速
度信号Sdが変化した時、クロック，ロジック，割付けお
よびリセット記憶手段114は、記憶リセット値を選択
し、デュアル・センサー温度コントローラ121に信号を
送る。するとデュアル・センサー温度コントローラ121
は、前記の式（２）を用いて制御セットポイントTcpを
再計算する。
ANDゲート39は、デュアル・センサー温度コントロー
ラ121が新たなリセット値に安定した時を判断する。デ
ュアル・センサー温度コントローラ121が一旦安定する
と、ANDゲート39は上に定義されたリセット基準信号を
受け取る。リセット値Rvは、デジタル速度信号Sdで示さ
れる、現在の動作スクリュ速度に対応した入力の時に、
クロック，ロジック，割付けおよびリセット記憶手段11
4のテーブルに記憶される。
ラ121が新たなリセット値に安定した時を判断する。デ
ュアル・センサー温度コントローラ121が一旦安定する
と、ANDゲート39は上に定義されたリセット基準信号を
受け取る。リセット値Rvは、デジタル速度信号Sdで示さ
れる、現在の動作スクリュ速度に対応した入力の時に、
クロック，ロジック，割付けおよびリセット記憶手段11
4のテーブルに記憶される。
第３図に示した本発明の押出機温度コントローラは、
温度リセットと共に深いおよび浅いの温度制御を、連続
する熱負荷変更処理に適用する。本発明は、スクリュ速
度の変更による熱負荷の変更を予測する手段を提供す
る。本発明は押出機の特定の動作速度に基づき各熱交換
ゾーン14についての温度リセット値あるいは熱負荷変更
の検出に先立って“適応リセット”を与える。適応リセ
ットはすべての通常動作スクリュ速度で各熱交換ゾーン
14に対するリセット値を決定し、または学ぶ。押出機の
スクリュ速度が変化すると、適応リセットは最後の温度
リセット値を適用すなわち“呼び戻す”。この最後の温
度リセット値は、その所定のスクリュ速度における、そ
の熱交換ゾーンについて予めリセット計算により各熱交
換ゾーン14に対して学習されたものである。この機能は
押出機システムの動作中における比較および選択手段に
より提供され、押出機システムは（１）安定化した動作
中の温度リセット値を各動作中のスクリュ速度に対応さ
せ、および（２）実スクリュ速度を対応する温度リセッ
ト値と共に記憶手段に入力する。
温度リセットと共に深いおよび浅いの温度制御を、連続
する熱負荷変更処理に適用する。本発明は、スクリュ速
度の変更による熱負荷の変更を予測する手段を提供す
る。本発明は押出機の特定の動作速度に基づき各熱交換
ゾーン14についての温度リセット値あるいは熱負荷変更
の検出に先立って“適応リセット”を与える。適応リセ
ットはすべての通常動作スクリュ速度で各熱交換ゾーン
14に対するリセット値を決定し、または学ぶ。押出機の
スクリュ速度が変化すると、適応リセットは最後の温度
リセット値を適用すなわち“呼び戻す”。この最後の温
度リセット値は、その所定のスクリュ速度における、そ
の熱交換ゾーンについて予めリセット計算により各熱交
換ゾーン14に対して学習されたものである。この機能は
押出機システムの動作中における比較および選択手段に
より提供され、押出機システムは（１）安定化した動作
中の温度リセット値を各動作中のスクリュ速度に対応さ
せ、および（２）実スクリュ速度を対応する温度リセッ
ト値と共に記憶手段に入力する。
本発明の押出機温度コントローラは、標準のアナログ
入力を介してスクリュ速度を検出し、このスクリュ速度
を、学習したリセット値テーブルへインデックスまたは
ポインターとして適用する。これらの記憶されたリセッ
ト値は、スクリュ速度が新たなスクリュ速度に変化しお
よび安定した後に、各熱交換ゾーンのために再度呼び出
されることができる。本好適な実施例の、スクリュ速度
の１パーセントから100パーセントのリセット値を表す1
00アドレスのテーブルが、各熱交換ゾーンに用いられ
る。Faillaceの再発行特許の押出機温度コントローラに
あるように、学習されたリセット値が決定される。しか
しながら学習されたリセット値は、リセット値が計算さ
れた時にEEPROMメモリ記憶デバイスなどの不揮発性リセ
ット値記憶テーブルの、スクリュ速度に対する特定の位
置に記憶される。
入力を介してスクリュ速度を検出し、このスクリュ速度
を、学習したリセット値テーブルへインデックスまたは
ポインターとして適用する。これらの記憶されたリセッ
ト値は、スクリュ速度が新たなスクリュ速度に変化しお
よび安定した後に、各熱交換ゾーンのために再度呼び出
されることができる。本好適な実施例の、スクリュ速度
の１パーセントから100パーセントのリセット値を表す1
00アドレスのテーブルが、各熱交換ゾーンに用いられ
る。Faillaceの再発行特許の押出機温度コントローラに
あるように、学習されたリセット値が決定される。しか
しながら学習されたリセット値は、リセット値が計算さ
れた時にEEPROMメモリ記憶デバイスなどの不揮発性リセ
ット値記憶テーブルの、スクリュ速度に対する特定の位
置に記憶される。
押出機システムの新しいスクリュ速度が変更されおよ
び安定化され、および温度リセット基準が合致すると、
新しい温度リセット値が新しいスクリュ速度のために計
算され、およびリセット値テーブルのそのスクリュ速度
を表す対応アドレスに記憶される。この適応リセットシ
ーケンスは全スクリュ速度の１パーセントの解像度で直
面するように、各新たな動作速度に対して繰り返され
る。
び安定化され、および温度リセット基準が合致すると、
新しい温度リセット値が新しいスクリュ速度のために計
算され、およびリセット値テーブルのそのスクリュ速度
を表す対応アドレスに記憶される。この適応リセットシ
ーケンスは全スクリュ速度の１パーセントの解像度で直
面するように、各新たな動作速度に対して繰り返され
る。
本発明によれば押出機システムの動作は、新たな動作
スクリュ速度に対し初めは正確なリセット値を有さな
い。おおよそのリセット値が、最も近く隣接する、既に
決定されたリセット値の直線近似により計算される。こ
のおおよそのリセット値は、新たな動作スクリュ速度に
ついてのリセット値テーブルに記憶される。しかしなが
ら新たなスクリュ速度が、通常リセット基準に基づき計
算されるべき新たなリセット値に対し十分に長く維持さ
れるなら、前記おおよそのリセット値は、新たなスクリ
ュ速度に対する実リセット値に置き換えられる。
スクリュ速度に対し初めは正確なリセット値を有さな
い。おおよそのリセット値が、最も近く隣接する、既に
決定されたリセット値の直線近似により計算される。こ
のおおよそのリセット値は、新たな動作スクリュ速度に
ついてのリセット値テーブルに記憶される。しかしなが
ら新たなスクリュ速度が、通常リセット基準に基づき計
算されるべき新たなリセット値に対し十分に長く維持さ
れるなら、前記おおよそのリセット値は、新たなスクリ
ュ速度に対する実リセット値に置き換えられる。
本発明の押出機温度コントローラは、押出機システム
にいくつもの利点を与える。スクリュ速度の変化に応答
するリセット値の調整は、押出機バレル温度および熱交
換ゾーンの温度の、不利な変化を先取りすることを可能
にする。種々のスクリュ速度について予め計算されたリ
セット値の収集物を記憶することにより、本発明の押出
機温度コントローラは、メモリから現在のすなわち実ス
クリュ速度に対応するリセット値を検索することによ
り、適切なリセット値を素早く決定することが可能にな
る。前もって計算されたリセット値は、押出機システム
が熱交換ゾーン深温度変動の顕著な温度変化を避けるこ
とを可能にする。この変化はしばしば所望バレル温度を
与えるリセット値のサーチを伴う。
にいくつもの利点を与える。スクリュ速度の変化に応答
するリセット値の調整は、押出機バレル温度および熱交
換ゾーンの温度の、不利な変化を先取りすることを可能
にする。種々のスクリュ速度について予め計算されたリ
セット値の収集物を記憶することにより、本発明の押出
機温度コントローラは、メモリから現在のすなわち実ス
クリュ速度に対応するリセット値を検索することによ
り、適切なリセット値を素早く決定することが可能にな
る。前もって計算されたリセット値は、押出機システム
が熱交換ゾーン深温度変動の顕著な温度変化を避けるこ
とを可能にする。この変化はしばしば所望バレル温度を
与えるリセット値のサーチを伴う。
本発明の望ましい特徴は、いくつかの製品の走行を要
求する押出プロセスで、発明が用いられることを可能に
する。これらの押出プロセスは、典型的には、仕事場ま
たは製品開発研究所において用いられる押出機システム
で生じる。本発明は、熱交換ゾーンリセット値テーブル
が各プロフィールにつき決定され、または計算されるこ
とを可能にする。プロフィール番号が選択されると、対
応するリセット値テーブルがまた選択される。
求する押出プロセスで、発明が用いられることを可能に
する。これらの押出プロセスは、典型的には、仕事場ま
たは製品開発研究所において用いられる押出機システム
で生じる。本発明は、熱交換ゾーンリセット値テーブル
が各プロフィールにつき決定され、または計算されるこ
とを可能にする。プロフィール番号が選択されると、対
応するリセット値テーブルがまた選択される。
本発明の適応リセット能力は、温度リセットを伴う深
いおよび浅いの温度制御がプラスチック押出プロセスに
適用されることを可能とする。このプロセスでは押出機
のスクリュ速度は、継続的または予測できないベースに
おいて変化し得る。そのようなプロセスにおいて、本発
明は、すべての動作スクリュ速度でバレル温度を、典型
的゜には１゜F（約0.5℃）以内の温度安定性で維持す
る。本発明は従って、スクリュ速度の遷移中において
も、バレル温度制御の安定性および応答性を大きく改善
する。本発明の適応リセット能力は、動作スクリュ速度
の継続的または予測し得ない変化の間においても、押出
機システムの溶融プラスチック出力の品質および均一性
を改善する。この能力はスクリュ速度の変更が生じた後
の、熱交換ゾーン温度制御を安定化する時間を大幅に低
減する。この能力は、押出プロセスラインの動作開始お
よび終了における、製品の質を顕著に改善し、かつ特
に、継続的または予測し得ないスクリュ速度変化が生じ
る、ブロー成形、ワイヤー、およびケーブル押出プロセ
スにおいてスクラップを低減する。
いおよび浅いの温度制御がプラスチック押出プロセスに
適用されることを可能とする。このプロセスでは押出機
のスクリュ速度は、継続的または予測できないベースに
おいて変化し得る。そのようなプロセスにおいて、本発
明は、すべての動作スクリュ速度でバレル温度を、典型
的゜には１゜F（約0.5℃）以内の温度安定性で維持す
る。本発明は従って、スクリュ速度の遷移中において
も、バレル温度制御の安定性および応答性を大きく改善
する。本発明の適応リセット能力は、動作スクリュ速度
の継続的または予測し得ない変化の間においても、押出
機システムの溶融プラスチック出力の品質および均一性
を改善する。この能力はスクリュ速度の変更が生じた後
の、熱交換ゾーン温度制御を安定化する時間を大幅に低
減する。この能力は、押出プロセスラインの動作開始お
よび終了における、製品の質を顕著に改善し、かつ特
に、継続的または予測し得ないスクリュ速度変化が生じ
る、ブロー成形、ワイヤー、およびケーブル押出プロセ
スにおいてスクラップを低減する。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−238920（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−121042（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−89820（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−92546（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−31066（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭40−9754（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B29C 47/00 - 47/96
Claims (16)
- 【請求項１】少なくとも１つの熱交換ゾーン内に少なく
とも１つの熱交換手段を有する押出機バレル内の押出機
スクリュの実スクリュ速度を検出する手段、 前記押出機バレルの前記少なくとも１つの熱交換ゾーン
内の実温度を検出する手段、 複数のスクリュ速度および複数の対応温度リセット値の
割付けおよび記憶を行う手段、 比較および選択を行う手段であって、（ｉ）前記実スク
リュ速度を前記記憶されたスクリュ速度の各々と比較
し、および（ii）前記記憶された複数のスクリュ速度の
うち前記実スクリュ速度に算術的に最も近い値を有する
ものを選択し、当該選択された記憶スクリュ速度に対応
した前記温度リセット値を取出す当該比較および選択を
行う手段、および 前記温度リセット値と前記実温度とがずれ、その量が予
め設定された実誤差感度より大であるときに、前記比較
および選択を行う手段から取出された前記温度リセット
値に応じた制御出力ドライバ信号を前記熱交換手段に対
して発生する手段 を具えたことを特徴とする押出機温度コントローラ。 - 【請求項２】押出機システムの動作を通じて、前記比較
および選択を行う手段は、（ｉ）温度リセット値を各々
の前記実スクリュ速度に対応づけ、および（ii）前記実
スクリュ速度を前記対応温度リセット値とともに前記対
応づけおよび記憶を行う手段に入力することを特徴とす
る請求の範囲第１項記載の押出機温度コントローラ。 - 【請求項３】温度コントローラをさらに具え、該温度コ
ントローラは、 （ａ）整定値信号を押出機バレルの深い温度信号と比較
し、実誤差信号を前記比較および選択を行う手段に供給
する第１コンパレータ、 （ｂ）記憶された制御整定値信号と前記温度リセット値
との代数的加算を実行する制御整定値コントローラをな
し、制御整定値信号を供給する第２コンパレータ、 （ｃ）押出機バレルの深い温度信号を前記制御整定値信
号と比較し、第１誤差信号を供給する第３コンパレー
タ、 （ｄ）押出機バレルの浅い温度信号を前記制御整定値信
号と比較し、第２誤差信号を供給する第４コンパレー
タ、および （ｅ）前記第１誤差信号と前記第２誤差信号とを比較す
る第５コンパレータであって、前記熱交換手段に対して
前記制御出力ドライバ信号を発生する前記手段に制御総
和誤差信号を供給する当該第５コンパレータ を含むことを特徴とする請求の範囲第１項記載の押出機
温度コントローラ。 - 【請求項４】前記比較および選択を行う手段は、保護ロ
ジック制御信号に応答することを特徴とする請求の範囲
第１項記載の押出機温度コントローラ。 - 【請求項５】前記保護ロジック制御信号は、（１）リセ
ットイネーブル信号，（２）速度安定信号，（３）速度
変更信号，（４）リセットリミットオフ信号，（５）実
アラーム信号，（６）安定時間経過信号、および（７）
制御アラームオフ信号を含むことを特徴とする請求の範
囲第４項記載の押出機温度コントローラ。 - 【請求項６】クロック，ロジック，割付けおよびリセッ
ト記憶手段であって、 押出機バレルの少なくとも１つの熱交換ゾーン内で実温
度を検出する手段、 （ａ）押出機バレル内の少なくとも１つの熱交換ゾーン
に対して押出機スクリュの複数のスクリュ速度および複
数の対応温度リセット値の割付けおよび記憶を行う手
段、および、 （ｂ）比較および選択を行う手段であって、（ｉ）前記
実スクリュ速度を前記記憶されたスクリュ速度の各々と
比較し、および（ii）前記記憶された複数のスクリュ速
度のうち前記実スクリュ速度に算術的に最も近い値を有
するものを選択し、当該選択された記憶スクリュ速度に
対応した前記熱交換ゾーンの各々についての前記温度リ
セット値の取出しおよび供給を行う当該比較および選択
を行う手段、 を有する当該クロック，ロジック，割付けおよびリセッ
ト記憶手段、 前記押出機バレル内の前記押出機スクリュの実スクリュ
速度を検出する手段であって、前記クロック，割付けお
よびリセット記憶手段に対しスクリュ速度信号を供給す
る当該手段、 前記温度リセット値と前記実温度とがずれ、その量が予
め設定された実誤差感度より大であるときに、前記熱交
換手段に対して制御出力ドライバ信号を発生する手段、
および 温度制御器であって、 （ａ）整定値信号を押出機バレルの深い温度信号と比較
し、実誤差信号を前記比較および選択を行う手段に供給
する第１コンパレータ、 （ｂ）記憶された制御整定値信号と前記温度リセット値
との代数的加算を実行する制御整定値コントローラをな
し、制御整定値信号を供給する第２コンパレータ、 （ｃ）押出機バレルの深い温度信号を前記制御整定値信
号と比較し、第１誤差信号を供給する第３コンパレー
タ、 （ｄ）押出機バレルの浅い温度信号を前記制御整定値信
号と比較し、第２誤差信号を供給する第４コンパレー
タ、および （ｅ）前記第１誤差信号と前記第２誤差信号とを比較す
る第５コンパレータであって、前記熱交換手段に対して
前記制御出力ドライバ信号を発生する前記手段に制御総
和誤差信号を供給する当該第５コンパレータ を有する当該温度制御器、 を具えたことを特徴とする押出機温度コントローラ。 - 【請求項７】押出機システムの動作を通じて、前記比較
および選択を行う手段は、（ｉ）温度リセット値を各々
の前記実スクリュ速度に対応づけ、および（ii）前記実
スクリュ速度を前記対応温度リセット値とともに前記対
応づけおよび記憶を行う手段に入力することを特徴とす
る請求の範囲第６項記載の押出機温度コントローラ。 - 【請求項８】前記リセットスイッチは、保護ロジック制
御信号に応答することを特徴とする請求の範囲第６項記
載の押出機温度コントローラ。 - 【請求項９】前記保護ロジック制御信号は、（１）リセ
ットイネーブル信号，（２）速度安定信号，（３）速度
変更信号，（４）リセットリミットオフ信号，（５）実
アラーム信号，（６）安定時間経過信号、および制御ア
ラームオフ信号を含むことを特徴とする請求の範囲第８
項記載の押出機温度コントローラ。 - 【請求項１０】前記クロック，ロジック，割付けおよび
リセット記憶手段は、各々が選択された押出機動作条件
に対するリセット値を含んでいる複数のプロフィールテ
ーブルを有することを特徴とする請求の範囲第６項記載
の押出機温度コントローラ。 - 【請求項１１】少なくとも１つの熱交換手段を有する押
出機バレル内の押出機スクリュについての実スクリュ速
度を検出し、 複数のスクリュ速度および複数の対応温度リセット値の
割付けおよび記憶を行い、 前記実スクリュ速度を前記記憶されたスクリュ速度の各
々と比較し、 前記記憶された複数のスクリュ速度のうち前記実スクリ
ュ速度に算術的に最も近い値を有するものを選択して、
当該選択された記憶スクリュ速度に対応した前記温度リ
セット値を取出し、および 前記取出された温度リセット値に応じた制御出力ドライ
バ信号を前記熱交換手段に対して発生する ことを特徴とする押出機温度の制御方法。 - 【請求項１２】さらに、 温度リセット値を各々の前記実スクリュ速度に対応づ
け、および 前記実スクリュ速度を前記対応温度リセット値とともに
記憶を行う手段に入力する ことを特徴とする請求の範囲第11項記載の押出機温度の
制御方法。 - 【請求項１３】前記記憶されたスクリュ速度の１つを選
択して前記対応温度リセット値を取出すステップは、保
護ロジック制御信号に応答することを特徴とする請求の
範囲第12項記載の押出機温度の制御方法。 - 【請求項１４】前記保護ロジック制御信号は、リセット
イネーブル信号，速度安定信号，速度変更信号，リセッ
トリミットオフ信号，実アラーム信号，安定時間経過信
号、および制御アラームオフ信号を含むことを特徴とす
る請求の範囲第13項記載の押出機温度の制御方法。 - 【請求項１５】押出機の少なくとも１つの熱交換ゾーン
において温度を検出する温度検出手段、 少なくとも１つの深い押出機バレル温度信号および少な
くとも１つの浅い押出機バレル温度信号を受容する温度
信号入力手段、 所望の押出機バレル温度信号を入力するための整定値信
号入力手段、 前記深い押出機バレル温度信号を前記浅い押出機バレル
温度信号と比較し、それより温度誤差信号を得る温度コ
ントローラ手段、 クロック，ロジック，割付けおよびリセット記憶手段で
あって、 （ｉ）複数のスクリュ速度および複数の対応温度リセッ
ト値の割付けおよび記憶を行い、 （ii）前記実スクリュ速度を前記記憶されたスクリュ速
度の各々との比較を行い、および （iii）前記記憶された複数のスクリュ速度のうち前記
実スクリュ速度に算術的に最も近い値を有するものの選
択を行い当該選択された記憶スクリュ速度に対応した前
記温度リセット値を取出すとともに、前記温度コントロ
ーラ手段からの制御総和誤差信号に応答する 当該クロック，ロジック，割付けおよびリセット記憶手
段、および 前記取出された温度リセット値に応答した制御出力ドラ
イバ信号を発生し、それによって前記温度コントローラ
手段が、安定したスクリュ速度変化の結果生じる押出機
負荷条件についての、補正された制御出力ドライバ信号
を得るべく新たに補正された制御総和信号を前記熱交換
手段に供給するようにするための手段 を具えたことを特徴とする押出機温度コントローラ。 - 【請求項１６】前記クロック，ロジック，割付けおよび
リセット記憶手段は、各々が選択された押出機動作条件
に対するリセット値を含んでいる複数のプロフィールテ
ーブルを有することを特徴とする請求の範囲第15項記載
の押出機温度コントローラ。
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